Flüssige Biopsie erkennt Herkunft von Krebszell-DNA im Blut

Seattle - US-Forscher haben eine Methode entwickelt, um die Herkunft zellfreier DNA im Blut zu bestimmen. Die in Cell (2016; doi: 10.1016/j.cell.2015.11.050) vorgestellte Technik könnte die Diagnose von Krebserkrankungen erleichtern.

Im menschlichen Organismus kommt es ständig zum Absterben von Zellen. Dabei wird DNA freigesetzt, die von Enzymen im Blut rasch abgebaut wird. Nur die DNA, die an Nukleosomen gebunden ist, hat eine längere Überlebenszeit. Nukleosomen sind perlenartige Proteine, um die die DNA im Zellkern platzsparend aufgewickelt ist. Die Gene auf den Nukleosomen können jedoch nicht abgelesen werden. Dies ist nur in den ungebundenen DNA-Abschnitten möglich. Da in verschiedenen Gewebetypen andere Gene benötigt werden, ist auch das Nukleosomen-Muster unterschiedlich.

Ein Team um Jay Shendure von der Universität von Washington in Seattle hat jetzt eine Methode entwickelt, um diese Unterschiede durch eine Analyse der zellfreien DNA im Blut aufzuzeigen. Das Ergebnis ist ein „Nukleosom-Abdruck“, der auf die Herkunft der zellfreien DNA schließen lässt. Bei gesunden Menschen fanden die Forscher in erster Linie Zellen aus Lymphknoten oder Knochenmark, Orten mit einer hohen Zellproduktion, bei der es häufig zum spontanen oder durch Apoptose erzwungenen Zelluntergang kommt.

Bei kranken Menschen sollte sich der „Nukleosom-Abdruck“ verändern. Beim einem Herzinfarkt könnte DNA aus untergegangenen Herzmuskelzellen auftreten, bei einer Autoimmunerkrankung wären es die Reste der vom Immunsystem attackierten Zellen. Bei Krebserkrankungen könnte die Untersuchung einen Hinweis auf die Lage des Primärtumors geben, der derzeit bei 4 bis 5 Prozent aller Krebserkrankungen nicht gefunden wird.

So weit sind die US-Forscher noch nicht. Bisher wurden nur wenige Patienten unter­sucht. Bei acht Patienten gelang es allerdings anhand des „Nukleosom-Abdrucks“ in der zellfreien DNA, die Herkunft der Krebserkrankung zu bestimmen. Darunter waren mehrere Lungenkrebserkrankungen sowie Malignome in Leber, Brustdrüse und Darm. Die Untersuchungen wurden allerdings an Patienten durchgeführt, deren Krebser­krankungen bereits bekannt waren.

Ob die Technik sich im klinischen Alltag bewähren könnte, müssen weitere Unter­suchungen zeigen. Unrealistisch erscheint das Unterfangen nicht. Tumorzellen könnten bereits anhand von Mutationen in der zellfreien DNA erkannt werden, was aber nicht unbedingt auf die Herkunft schließen lässt. Der Nachweis von zellfreier DNA des Embryos im Blut der Mutter ist Grundlage von kommerziell erhältlichen Tests, die bereits erfolgreich bei der Diagnose chromosomaler Aberrationen wie dem Down-Syndrom eingesetzt werden.

© rme/aerzteblatt.de