ArchivDeutsches Ärzteblatt28-29/2000Pathologie: Umwälzungen durch neue Techniken

POLITIK: Medizinreport

Pathologie: Umwälzungen durch neue Techniken

Dtsch Arztebl 2000; 97(28-29): A-1951 / B-1647 / C-1540

Reimers, Birgitta

Als E-Mail versenden...
Auf facebook teilen...
Twittern...
Drucken...
LNSLNS Molekularbiologische Verfahren wie die Chip- und
Array-Technologie ermöglichen eine schnelle und präzise
Beurteilung selbst von kleinsten Gewebsproben.

Molekularpathologische Verfahren, mit denen das Verhalten von Tumoren bislang in der Grundlagenforschung untersucht wurde, könnten schon bald schnelle und einfache Methoden für die pathologische Routinediagnostik liefern. Wichtige Voraussetzungen seien vor allem in den letzten zwei Jahren geschaffen worden, erklärte Prof. Heinz Höfler, Vorsitzender der Deutschen Gesellschaft für Pathologie, auf der 84. Jahrestagung der Gesellschaft in Kiel. So konnten bestimmte molekulare Tests an formalinfixierten, paraffineingebetteten Gewebsproben für die zyto- oder histologische Routinediagnostik bis vor kurzem nur mit begrenzter Aussagekraft eingesetzt werden.
Neue Technologien erlauben nun auch hier zuverlässige quantitative Aussagen, selbst in 20 Jahre altem Archivmaterial und mit minimalen Zell- und Gewebsmengen (mindestens 50 Zellen). Rasche Sequenzierungsmethoden und Gewebechips wurden entwickelt, sodass bislang teure und aufwendige Verfahren wie die Genamplifikation und quantitative Genexpression, etwa in der Tumordiagnostik, heute an mehreren Tausend Gewebsproben gleichzeitig untersucht werden können.
„In Diagnostik und Therapie stehen wir an der Schwelle eines neuen Zeitalters“, formulierte Prof. Axel Ullrich vom Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried. Er wies auf das beeindruckende Potenzial der Chip- und Array-Technologie für die Gewebediagnostik hin. Da jedes Gen gewebebezogen und in einem spezifischen zeitlichen Kontext exprimiert wird, erlaubt die Genexpressionsanalyse Einblick in Zustand und Eigenschaften einer Zelle (im physiologischen wie im pathologischen Bereich) bis hin zur Erstellung von pathologischen Fingerprints. Bisher nicht charakterisierte Gene können durch Vergleich ihres Expressionsprofils mit bekannten Genen auf ihre mögliche Funktion untersucht werden. Mit den heutigen Makroarrays werden bis zu 2 000 Gene, mit den DNA-Mikrochips sogar bis zu 100 000 Gene gleichzeitig analysiert.
Es gibt viel versprechende Ansätze, molekulare Verfahren etwa in der frühzeitigen Diagnostik von Tumoren oder zur Entwicklung von Markern für die Dignität einzusetzen. Prof. Adi F. Gazdar (University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas) fand bei gesunden Rauchern, früheren Rauchern und Patienten mit kleinzelligem Bronchialkarzinom sequenzielle, mit dem Malignitätsgrad quantitativ korrelierende molekulare Veränderungen von der morphologisch gesunden Bronchialepithelzelle über Hyper- und Metaplasie bis hin zur Malignität.
Die bereits bei gesunden Rauchern extensiven molekularen Veränderungen ließen sich bei Nichtrauchern nicht nachweisen. Frühe molekulare Diagnostik von morphologisch noch nicht erkennbaren Veränderungen könnte, so Gazdar, nicht nur eine Prädisposition für malignen Verlauf bestimmen lassen, sondern auch eine Chemoprävention ermöglichen.
Weitere Chancen liegen in der molekularen Klassifizierung und Subtypisierung bestimmter Tumor-Phänotypen. Von der Assoziation molekularer Parameter mit klinischen Endpunkten werden wichtige Erkenntnisse über voraussichtlichen Verlauf und Therapie-Response von Tumorerkrankungen erwartet. Dies würde wiederum die Aussicht auf Entwicklung von maßgeschneiderten und damit prognosebessernden Therapieverfahren eröffnen.
Die Möglichkeiten der molekularen Charakterisierung von disseminierten Tumorzellen, deren prognostische Relevanz bislang noch strittig und erst bei einigen Tumorformen nachgewiesen ist, erläuterte Prof. Gert Riethmüller (Institut für Immunologie, München). Hier liegen Chancen für spezifische antikörperbasierte Therapiekonzepte zur Verhinderung der Metastasierung. Möglicherweise, so Riethmüller, seien ruhende Tumoreinzelzellen am ehesten für eine Immuntherapie zugänglich. Konsequenzen für die Praxis sind jedoch frühestens in einigen Jahren zu erwarten.
Ein vielbeachteter Schritt in diese Richtung war die Entwicklung des antionkogenen Wirkstoffs Trastuzumab (Herceptin®) als neue Therapieoption beim Mammakarzinom. Nach Zulassung in den USA und der Schweiz wird die Substanz in Deutschland voraussichtlich im Herbst zur adjuvanten Immuntherapie des metastasierten Mammakarzinoms bei Überexpression des HER2-(human epidermal growth factor receptor-)Proteins zur Verfügung stehen. Studien laufen auch bei anderen Tumorarten, so etwa eine internationale Zulassungsstudie zum nichtkleinzelligen Bronchialkarzinom.
Einen festen Platz haben molekularpathologische Methoden schon heute in der Diagnostik bestimmter Erkrankungen. Sie erlauben beispielsweise beim Rhabdomyosarkom eine eindeutige und therapeutisch relevante Subtypisierung, die mit herkömmlichen Verfahren nur mit circa 80-prozentiger Sicherheit möglich ist. Bis die neuen Technologien umfassend den Alltag jedes Pathologen prägen werden, so Prof. Günter Klöppel (Kiel), neu gewählter Vorsitzender der Gesellschaft für die Amtszeit 2001/2002, sind jedoch weitere Untersuchungen zur Korrelation und Kombination mit konventionellen Verfahren und die Einführung von Standards zu fordern.
Schnellschnittdiagnose via Telekommunikation
Klöppel wies auf die Bedeutung der räumlichen und möglichst auch personellen Einheit von Molekularpathologie und Pathologie hin. Einige spezielle molekularbiologische Untersuchungen sind zwar bisher wenigen Kompetenzzentren vorbehalten, jeder Pathologe sollte jedoch in der Indikationsstellung und Interpretation der Ergebnisse versiert und die Zuweisung zu diesen Zentren ausschließlich Aufgabe des Primärpathologen sein.
Die Integration der Molekularpathologie auch in die Ausbildung forderte Prof. Werner Schlake als Vorsitzender des Berufsverbandes Deutscher Pathologen. Mit der Molekularpathologie müsse der künftige Pathologe von der ersten Stunde an vertraut sein.
In Diskussion ist nicht nur die Diagnostik auf kleinstem Raum – auf molekularer Ebene –, sondern auch die Diagnostik rund um den Erdball. Die Telepathologie – definiert als diagnostische Tätigkeit über eine Entfernung unter Nutzung der Telekommunikation – wird nach Schlake künftig erheblichen Einfluss auf den beruflichen Alltag des Pathologen haben. Grundsätzlich akzeptiert sind digitale Kommunikationstechniken in Fort- und Weiterbildung und studentischer Lehre. Im Fluss sind jedoch die Telekonsultation (Einholen einer zweiten Meinung) und vor allem die Schnellschnittdiagnostik via Bildkommunikation. Beide Verfahren ermöglichen dem Pathologen, zeitversetzt beziehungsweise zeitgleich auf elektronischem Weg zu diagnostizieren, ohne das histologische oder zytologische Präparat physisch vor sich zu haben.
Als weltweit einmaliges Projekt in der Telepathologie zur Verbesserung der morphologischen Krebsdiagnostik bezeichnet Prof. Manfred Dietel (Humboldt-Universität zu Berlin) das Telepathologie-Konsultationszentrum der Union Internationale Contre le Cancer (UICC), das am 3. Juli seine Tätigkeit aufgenommen hat. Es wird Schnittstelle sein zwischen Rat suchenden Kollegen einerseits und weltweit bisher 60 Experten andererseits, die in schwierigen Fällen konsultiert werden können.
Faszinierender noch ist die Vision, dass Kompetenzzentren künftig abgelegenen Kliniken die elektronische Schnellschnittdiagnostik anbieten könnten. Livebildübertragung aus Operationsmikroskop oder Endoskop, Fernsteuerung von Makroskop und Mikroskop durch den weit entfernten Pathologen – machbar ist vieles schon jetzt. Ob die finanziell und personell aufwendige Methodik zur Routine werden könnte, sollen kontrollierte Studien, insbesondere zur Kongruenz von Bildschirmdiagnose und klassischer Mikroskopie, zeigen.
Grundsätzlich könnte man pathologische Präparate heute nach Digitalisierung durch einen Präparatscanner nicht nur elektronisch diagnostizieren, sondern auch archivieren, zum Beispiel im DICOM-Format (Digital Imaging and Communication in Medicine). Der Nachweis, dass es sich tatsächlich um das Originalpräparat eines bestimmten Patienten handelt (DNA-Fingerprint), ist allerdings nur im Paraffinschnitt möglich. Ob die schillernden neuen Technologien Herkömmliches in großem Stil ersetzen werden, ist laut Dietel nicht entschieden. Technische Lösungen müssen verbessert, Finanzierung der Geräte und Abrechnung von teilweise fachfremd durchgeführten Leistungen geklärt werden. Second-Opinion-Kultur und optimale Einpassung der Methodik in den Arbeitsablauf stellen ebenso wie Haftung und Datensicherheit umfassende Anforderungen an Pathologen, Fachgesellschaften, Hersteller und Krankenkassen. Nicht zuletzt muss sich die Telepathologie ungeachtet der raschen technischen Entwicklung am Goldstandard des Materialzuschnitts durch den Pathologen und der direkten Untersuchung des Präparats unter dem Mikroskop messen. Dr. med. Birgitta Reimers

DNA-Mikrochips können bis zu 100 000 Gene gleichzeitig analysieren. Foto: Glaxo Wellcome

Leserkommentare

E-Mail
Passwort

Registrieren

Um Artikel, Nachrichten oder Blogs kommentieren zu können, müssen Sie registriert sein. Sind sie bereits für den Newsletter oder den Stellenmarkt registriert, können Sie sich hier direkt anmelden.

Fachgebiet

Zum Artikel

Anzeige

Alle Leserbriefe zum Thema