April 2021

Krebsdiagnose durch Analyse mikrobieller DNA möglich

Amerikanische Forscher haben jüngst einen Schnelltest entwickelt, mit dem man in Zukunft verschiedene Krebsarten schon im Frühstadium erkennen könnte. In diesem Artikel erfährst du die Hintergründe.

Was ist der Unterschied zu bisherigen Verfahren?

Krebs entsteht durch bestimmte Mutationen, die zu einem unkontrollierten Zellwachstum führen. Wenn auf diese Weise ein Tumor entsteht kommt es auch oft vor, dass vereinzelte Krebszellen ins Blut gelangen. Dort kann man sie nachweisen und für eine Diagnose nutzen.

Im Gegensatz zu bisherigen Verfahren sucht der neu entwickelte Test im Blut jedoch nicht nach der DNA von Krebszellen, sondern ist dazu in der Lage, bestimmte DNA-Abschnitte von Bakterien und Viren zu erkennen, die sich innerhalb von Tumoren vermehren und mit der Zeit ebenfalls in den Blutkreislauf gelangen.

Auf diese Weise ist es bereits möglich, zwischen gesunden und krebskranken Menschen zu unterscheiden und sogar unterschiedliche Krebsarten (z. B. Haut-, Prostata- und Lungenkrebs) zu identifizieren. Wie die Wissenschaftler im Fachmagazin „Nature“ berichteten, könnte das Testverfahren in Zukunft die Krebs-Früherkennung sowie die Verlaufskontrolle während einer Behandlung erheblich unterstützen.

Nach den Wissenschaftlern aus San Diego ging man bisher davon aus, dass Tumore steril sind – daher wusste man wenig bis nichts über die teils hochkomplexen Wechselwirkungen, die zwischen den Mikroben und Krebszellen stattfinden, die in unserem Körper heimisch sind.

Es gab zwar bereits die Erkenntnis, dass sog. Fusobakterien, die im Darm zu finden sind, in Darmtumore eindringen und auf diese Art und Weise deren Wachstum beschleunigen können, während der neuesten Untersuchungen ist es nun jedoch gelungen, die Bakterien im Blut von Patienten nachzuweisen, die an Darmkrebs leiden. Bei gesunden Menschen ließ sich das Bakterium nicht im Blut finden. Bei anderen Krebs-Varianten ließen sich wiederum DNA-Abschnitte anderer spezieller Viren und Bakterien finden.

Auf welcher Grundlage sind die Forscher zu Ihren Erkenntnissen gekommen?

Als Datengrundlage dienten DNA-Sequenzen von Krebstumoren, die aus dem Cancer Genome Atlas (TCGA) stammen. Genauer gesagt handelte es sich um ca. 18.000 Tumorproben, die von 10.480 unterschiedlichen Patienten stammten, die insgesamt an 33 verschiedenen Krebsarten erkrankt waren.

In diesen Proben suchten die Forscher nach der DNA von Mikroben. Dabei stießen unter anderem auf die DNA von Fuso- und Fäkalbakterienarten im Fall von Darmtumoren, bei Hals- und Gebärmutterhalstumoren auf DNA von Papillomaviren und außerdem der DNA von bisher unbekannten Mikroben, die sich jedoch auch bestimmten Arten von Krebs zuordnen lassen.

Im Anschluss folgte die Analyse von Blutproben: 59 von Prostatakrebs-Patienten, 25 von Lungenkrebs-Patienten und 16 Proben von Patienten, die an einem Melanom leiden. Zum Vergleich wurden außerdem 69 Blutproben von gesunden Personen analysiert.

Bei der Auswertung wurde auf moderne Verfahren des maschinellen Lernens eingesetzt, die Signaturen von mikrobieller DNA lieferten, mit deren Hilfe man Krebskranke von gesunden Menschen unterscheiden kann. Zusätzlich ist es mit 86 Prozent Sicherheit möglich, Lungenkrebs zu diagnostizieren, zudem lassen sich Prostata- und Lungenkrebs mit einer Sicherheit von 81 Prozent unterscheiden. Auch Frühstadien verschiedener Krebsarten lassen sich mit dem neuartigen Test erkennen.

Was bedeutet das für die Früherkennung und Diagnose von Krebs?

Der neue Test zur Krebs-Früherkennung wäre wesentlich schneller und würde weniger kosten als bisherige Testverfahren, allerdings ist der Nachweis von Krebszellen-DNA aktuell vor allem im Frühstadium der Erkrankung noch zu unzuverlässig. Genauer gesagt ist die Wahrscheinlichkeit von falschen positiven Resultaten laut den Forschern momentan noch zu hoch, um den Test schon jetzt standardmäßig einzusetzen.

Die Wissenschaftler hoffen jedoch, die neue Art von Krebs-Bluttest mithilfe weiterer Studien zu optimieren und damit die Möglichkeiten von Krebsdiagnosen wesentlich zu erweitern.

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