Statt bildgebender Verfahren wie der Mammographie bei Brustkrebs oder der Darmspiegelung zur Entdeckung von Darmkrebs suchen Forscher schon länger nach Bluttests, die bestimmte Krebsarten entdecken können - mit geringem Aufwand und zuverlässiger Aussagekraft.
Bestimmte DNA-Anlagerungen als Tumormarker
Voraussetzung für einen solchen Bluttest ist, dass Krebszellen, Fragmente ihrer DNA sowie krebstypische Biomarker in der Blutbahn von Krebskranken zirkulieren und aufgespürt werden können. Als vielversprechend gelten dabei Ansätze, die nach bestimmten Anlagerungsmustern in der DNA suchen. Diese Anlagerungen, die sich bei gesunden und entarteten Zellen unterscheiden, bestehen aus Methylgruppen.
Künstliche Intelligenz analysiert Methylgruppen auf der DNA
Auf Basis einer Blutprobe fragt der neue Test die Methylgruppen-Anlagerung an mehr als einer Million Stellen der DNA ab. Ein lernfähiger Algorithmus wertet diese Muster dann aus und ordnet sie den Krebsarten und Geweben zu. Das Team um Dr. Geoffrey Oxnard vom Dana-Farber Cancer Institute in Boston, Teil der Harvard Medical School, beschreibt am 30. März 2020 in der Zeitschrift Annals of Oncology, wie der Test mithilfe eines Algorithmus für maschinelles Lernen entwickelt wurde - einer Art künstlichen Intelligenz in der Medizin. Oxnard sagt, der Test werde derzeit in klinischen Studien untersucht.
Bluttest weist in klinischen Studien hohe Spezifität auf
In der Studie verwendeten die Forscher den Test, um DNA von gesunden und krebsartigen Zellen, die nach dem Zelltod in den Blutkreislauf gelangt waren, in 6.689 Blutproben zu analysieren, darunter 2.482 von Menschen, bei denen Krebs diagnostiziert wurde, und 4.207 von Menschen ohne Krebs.
Die Gesamtspezifität des Tests betrug 99,3 Prozent, was bedeutet, dass nur 0,7 Prozent der Ergebnisse fälschlicherweise darauf hinwiesen, dass Krebs vorhanden war. Wenn Krebs entdeckt wurde, identifizierte der Test in mehr als 90 Prozent der Fälle korrekt das Organ oder Gewebe, aus dem der Krebs stammt.
Unterschiedliche Trefferquote je nach Krebsart und Stadium
Bei der Identifizierung von Menschen mit Krebs stellte das Team fest, dass das System bei mehr als 50 verschiedenen Krebsarten in knapp 44 Prozent der Fälle richtig feststellte, dass die Krankheit vorhanden war – über alle Krebsstadien hinweg von sehr frühen Tumoren im Stadium I bis zu Krebs im fortgeschrittenen Stadium IV.
Etwas besser waren die Ergebnisse, wenn das System nur nach den zwölf häufigsten Krebserkrankungen suchte, darunter Magenkrebs, Darmkrebs, Lungenkrebs, Leberkrebs sowie Bauchspeicheldrüsenkrebs und Leukämie. Bei diesen Krebsarten erreichte der Bluttest über alle Stadien gemittelt eine Nachweisrate von 67,3 Prozent, wie die Forscher berichten.
Ein wichtiger Schritt bei der Früherkennung von Krebserkrankungen
Die Krankheit wurde umso besser erkannt, je weiter die Krankheit fortgeschritten war. Insgesamt wurde Krebs bei 18 Prozent der Patienten mit Krebs im Stadium I richtig erkannt, bei 93 Prozent der Patienten mit Krebs im Stadium IV.
Das Team um Oxnard war der Ansicht, dass die Ergebnisse eine Möglichkeit bieten, auf neue Weise nach Krebsarten zu suchen, die ansonsten schwer zu erkennen sind. Zum Beispiel identifizierte das System 63 Prozent der Patienten mit Bauchspeicheldrüsenkrebs im Stadium I korrekt und stieg im Stadium IV auf 100 Prozent.
Wie gut die neuen Ansätze funktionieren, werden aber weitere Studien zeigen müssen. Vor allem muss die Fähigkeit des Tests verbessert werden, Krebs im Frühstadium zu erkennen. In jedem Falle wird es noch geraume Zeit dauern, bis solche Bluttests tatsächlich in der Praxis verfügbar sind.
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