ArchivDÄ-TitelSupplement: PerspektivenOnkologie 2/2019Mikrosatelliteninstabilität im Tumorgewebe: Direkter Nachweis mittels Bildverarbeitung

Supplement: Perspektiven der Onkologie

Mikrosatelliteninstabilität im Tumorgewebe: Direkter Nachweis mittels Bildverarbeitung

Dtsch Arztebl 2019; 116(35-36): [26]; DOI: 10.3238/PersOnko.2019.06.10.05

Zylka-Menhorn, Vera

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Ein Algorithmus kann eine Mikrosatelliteninstabilität im Tumorgewebe aus Bildern von Gewebeschnitten identifizieren und damit eventuell zu einer gezielteren Therapie verhelfen. Bisher sind dafür zusätzliche biochemische und genetische Analysen notwendig.

Bei Krebserkrankungen mit einer Mikrosatelliteninstabilität (MSI) liegen Mutationen in den Genen des DNA-Reparatursystems vor, wodurch Fehler beim Vervielfältigen der DNA nicht korrigiert werden. Im Tumorgewebe häufen sich daher Mutationen, die durch einen Vergleich mit gesundem Gewebe als Mikrosatelliteninstabilität erkannt werden können (Kasten). Eine Arbeitsgruppe unter deutscher Beteiligung stellt nun einen Algorithmus vor, der den Mikrosatellitenstatus von Patienten mit Magen- und Darmkrebs aus Gewebeschnitten, die standardmäßig angefertigt werden, direkt ableiten kann.

Bisher sind dafür zusätzliche biochemische und genetische Analysen notwendig. Patienten mit einer Instabilität könnten dann von einer bei ihnen wirksamen Immuntherapie profitieren; laut den Autoren würde das 15 % der Betroffenen beider Krebsentitäten betreffen.

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„Die Unterscheidung zwischen Mikrosatelliteninstabilität und Nicht-MSI-Tumoren ist von hoher klinischer Relevanz, da es sich um 2 große Subtypen mit sehr unterschiedlichen Prognosen und Behandlungsmöglichkeiten handelt“, so Dr. Roland Schwarz vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) in Berlin. „Der Nachweis von MSI erfordert typischerweise genomische oder immunhistochemische Messwerte. Ein direkter MSI-Nachweis mittels Bildverarbeitung aus Hämatoxylin-Eosin-gefärbten histologischen Schnitten, die routinemäßig entnommen werden, würde sich direkt auf die Standardprozedur auswirken.“

Für Prof. Dr. med. Barbara Dockhorn-Dworniczak, Ärztliche Leiterin des Zentrums für Pathologie Kempten-Allgäu, steht auch der gezielte Einsatz von Immuntherapien im Fokus: „Insbesondere bei den Tumorerkrankungen des Magen- und Darmtraktes sind die Bestimmungen zum Mikrosatellitenstatus als prädikativer und auch prognostischer Biomarker inzwischen in vielen Organzentren zum Standard geworden. Obwohl noch nicht verbindlich in die S3-Leitlinien aufgenommen, werden diese Bestimmungen im Rahmen der Tumorboards gefordert und auch angefordert. Jegliche Form eines validierten Tests wäre somit ein Zugewinn.“

Ob dieser Test generell verlässlicher als andere Verfahren ist, bleibe an den verschiedenen Tumorentitäten abzuklären. Zudem setze der Test ein Training an verschiedenen Tumorerkrankungen voraus und sei nicht „eins zu eins“ übertragbar. „Künstliche Intelligenz ist sicher ein innovativer Ansatz für die Zukunft“, so Dockhorn-Dworniczak. „Die notwendigen Voraussetzungen dafür sind eine stabile digitale Pathologie. Diese setzt eine zurzeit noch schwer und nur mit hohen Kosten verbundene Infrastruktur voraus, die in Europa kaum vorgehalten wird.“

DOI:10.3238/PersOnko.2019.06.10.05

Dr. med. Vera Zylka-Menhorn

Quelle: Kather JK, et al.: Deep learning can predict microsatellite instability directly from histology in gastrointestinal cancer. Nature Medicine 2019; 25 (7): 1054–6.

Mikrosatelliteninstabilität – was ist das?

Mit dem Begriff „Mikrosatelliteninstabilität“ (MSI, MSI-H oder MSI-high) beschreibt man Abweichungen in der Anzahl kurzer, sich wiederholender Erbgutabschnitte – den Mikrosatelliten. Solche Abweichungen entstehen durch einen Defekt im DNA-Reparaturmechanismus: Bei den Betroffenen ist das Mismatch-Repair-System (MMRD) gestört, das insbesondere für die Korrektur von kleinen Fehlern in der Basenabfolge zuständig ist.

Solche Fehler können bei der Replikation entstehen, wenn sich die DNA – in Vorbereitung auf eine Zellteilung – verdoppelt. Ist der Mismatch Repair gestört, häufen sich im Verlauf von Zellteilungen kleine Mutationen in den Zellen an. Ererbte Störungen im Mismatch-Repair-System liegen dem erblichen nichtpolypösen Darmkrebs (Lynch-Syndrom) zugrunde. Sie können aber auch in sporadischen Tumoren auftreten.

Aktuell ist MSI/MMRD ein Biomarker mit breitem Indikationsspektrum in der Tumorpathologie, vor allem beim Kolorektal-, Endometrium- und Magenkarzinom. Bei fortgeschrittenen Karzinomen ist MSI ein etablierter Parameter zur Prädiktion der Therapieresponse checkpointgerichteter Immuntherapien.

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