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Medizin

Immunsignatur kann Krebstumoren aufspüren

Mittwoch, 16. Juli 2014

dpa

Tempe – Durch ihr anarchistisches Wachstum und die Bildung ständig neuer Antigene veranlassen Krebstumore das Immunsystem zur Bildung einer Vielzahl von Antikörpern. US-Forscher sehen darin einen neuen Ansatz für die Krebsdiagnostik. Ihre ersten Experimente in den Proceedings of the National Academy of Science (PNAS 2014; doi: 10.1073/pnas.1409432111) liefern erstaunlich gute Werte.

Das Immunsystem reagiert auf neue Proteine (Antigen) mit der Bildung von Antikörpern. Tumore produzieren im Verlauf der Erkrankung immer wieder neue Antigene. Sie hinter­lassen mit der Zeit im Blut des Patienten eine Mischung von Antikörpern, die Phillip Stafford vom Biodesign Institute der Arizona State University in Tempe als Immunsignatur bezeichnet.

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Mit konventionellen Tests sind die Antikörper nur zu ermitteln, wenn die Neoantigene bekannt sind, was selten der Fall ist. Stafford setzt deshalb auf eine Massen-Analyse von Antikörpern. Sie ist heute mit Micro-Arrays möglich, die in einem Durchgang Tausende von Antikörpern nachweisen können.

Dazu werden auf einer Glasplatte entsprechend viele Kurzpeptide aus 20 Aminosäuren (Epitop) befestigt, deren Sequenz zufällig ist. Wenn dieser Chip mit einem menschlichen Serum beträufelt wird, bleiben an vielen Stellen Antikörper an den Epitopen hängen, andere Stellen bleiben frei. Dies ergibt ein Muster, sprich Immunsignatur, das sich nach der Hypothese von Stafford bei Gesunden und Krebspatienten unterscheidet.

Stafford benutzte für seine Experimente einen Micro-Array mit etwa 10.000 Kurzpeptiden. In einem ersten Versuch wurde die Immunsignatur von 100 Patienten mit fünf unter­schied­­lichen Tumoren analysiert. Dies waren ein fortgeschrittenes Pankreaskarzinom, ein unbehandelte Glioblastoma multiforme, ein Adenokarzinom des Ösophagus, ein Plasmozytom und ein Mammakarzinom im Stadium IV.

Die dabei ermittelten Immunsignaturen wurden mit den Immunsignaturen von 20 Gesunden verglichen. Der daraus abgeleitete Test wurde dann in einer zweiten Gruppe mit 120 Teilnehmern (Gesunde und Patienten mit den gleichen Tumoren) verglichen. Laut Stafford wurden die Tumore mit 95-prozentiger Genauigkeit erkannt.

Im zweiten Experiment wurde die Zahl der Tumore auf 12 erhöht. Neben den Tumoren aus dem ersten Experiment waren dies Astrozytom, ein weiteres Mammakarzinom, Lungenkrebs, Oligodendrogliom, Oligoastrozytom, Ovarialkarzinom und Sarkom. Außer­dem wurde das Serum von Patienten mit Pankreatitis und einer Kokzidioidomykose („Valley Fever“) untersucht. Insgesamt wurden die Immunsignaturen von 1.500 Patienten mit Gesunden verglichen. Dieses Mal, so versichert Stafford, betrug die diagnostische Genauigkeit sogar 98 Prozent. Der Test konnte nicht nur zwischen gesunden und krebskranken Personen unterscheiden. In vielen Fällen war sogar eine Zuordnung zu den einzelnen Tumoren möglich.

Der Test ist laut Stafford ausbaufähig. Geplant sei eine Studie mit einem Micro-Array, das mehr als 330.000 Peptide enthält. Da ein einzelner Test für die Diagnose verschiedener Krebserkrankungen verwendet würde, könnten die Kosten (die Stafford jedoch nicht spezifiziert) in Grenzen gehalten werden. Ob der Test zur Krebsdiagnostik geeignet ist, müsste in weiteren klinischen Studien gezeigt werden.

Derzeit wurde der Micro-Array nur in Tempe verwendet. Dort wurden Proben von Patienten mit bekannten Krebserkrankungen im zumeist fortgeschrittenen Stadium untersucht. Ob der Test auch eine Früherkennung ermöglichen würde, lässt sich deshalb nicht vorhersagen. © rme/aerzteblatt.de

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