MicroRNA-Biomarker: Ein Durchbruch beim nicht-invasiven Darmkrebs-Screening

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• MicroRNA bei der Darmkrebserkennung
• Grenzen aktueller Darmkrebs-Screening-Methoden
• Stuhl- versus Bluttests zum MicroRNA-Nachweis
• Vorteile der MicroRNA-Analyse gegenüber DNA-Tests
• Erkennung präkanzeröser Läsionen vor Krebsentstehung
• Zukünftige Entwicklungen beim Darmkrebs-Screening
• Vollständiges Transkript

MicroRNA bei der Darmkrebserkennung

Dr. C. Richard Boland, MD, erläutert, wie MicroRNAs – kleine genetische Moleküle aus Darmkrebstumoren – in Blut- und Stuhlproben nachgewiesen werden können. Diese Biomarker bieten einen revolutionären Ansatz für das nicht-invasive Darmkrebs-Screening. Die Entdeckung, dass MicroRNAs in Stuhlproben stabil bleiben, überraschte Forscher, da man zunächst annahm, diese Moleküle seien für den Nachweis im Stuhl zu empfindlich.

Mehrere Unternehmen in den USA und Europa entwickeln derzeit kommerzielle Tests, die MicroRNA-Muster zur Früherkennung von Darmkrebs analysieren. Dr. Boland betont, dass diese genetischen Signaturen nicht nur in bösartigen Tumoren, sondern auch in fortgeschrittenen präkanzerösen Adenomen auftreten, was sie ideal für die Vorsorgeuntersuchung macht.

Grenzen aktueller Darmkrebs-Screening-Methoden

Traditionelle Darmkrebs-Screening-Methoden stehen vor erheblichen Herausforderungen, wie Dr. C. Richard Boland, MD, ausführt. Der Guajak-basierte Stuhlbluttest und neuere fäkale immunchemische Tests (FIT) weisen Einschränkungen in Sensitivität und Spezifität auf. Diese blutbasierten Stuhltests können falsch-positive Ergebnisse durch nicht-krebsbedingte Blutungsquellen wie Hämorrhoiden oder Zahnfleischerkrankungen liefern.

Dr. Boland weist darauf hin, dass aktuelle Ansätze, bei denen Patienten Stuhlproben sammeln und versenden müssen, mit Compliance-Problemen konfrontiert sind. Viele Menschen empfinden den Prozess als unangenehm, was zu niedrigeren Screening-Teilnahmeraten führt – obwohl Darmkrebs bei frühzeitiger Erkennung einer der am besten vermeidbaren Krebsarten ist.

Stuhl- versus Bluttests zum MicroRNA-Nachweis

Während die fäkale MicroRNA-Analyse vielversprechend ist, deutet Dr. C. Richard Boland, MD, an, dass blutbasierte Tests für Patienten letztendlich akzeptabler sein könnten. Bluttests umgehen die Compliance-Hürden der Stuhlsammlung und bieten potenziell ähnliche Nachweismöglichkeiten.

Für Patienten, die bereit sind, Stuhlproben bereitzustellen, befürwortet Dr. Boland jedoch nachdrücklich die Integration der MicroRNA-Analyse in jedes stuhlbasierte Screening. Er erklärt, dass MicroRNAs ein stärkeres biologisches Signal liefern als DNA-Mutationen, da jede Zelle multiple Kopien dieser Moleküle enthält, im Gegensatz zu nur zwei DNA-Kopien.

Vorteile der MicroRNA-Analyse gegenüber DNA-Tests

Dr. C. Richard Boland, MD, hebt wichtige technische Vorteile von MicroRNA-Biomarkern im Vergleich zu DNA-basierten Testansätzen hervor. Einige Unternehmen versuchen, fäkale immunchemische Tests mit Analysen methylierter DNA und KRAS-Mutationen zu kombinieren, aber Dr. Boland hält diesen Ansatz für unnötig komplex.

"MicroRNAs sollten sehr einfach zu messen sein", erklärt Dr. Boland. Die natürliche Amplifikation von MicroRNA-Signalen in Zellen macht sie zu besonders sensitiven Markern für die Früherkennung von Krebs. Dieser Verstärkungseffekt könnte die Identifikation von Tumoren in früheren Stadien ermöglichen als aktuelle Methoden.

Erkennung präkanzeröser Läsionen vor Krebsentstehung

Ein kritischer Vorteil des MicroRNA-Screenings liegt laut Dr. C. Richard Boland, MD, in der Fähigkeit, präkanzeröse Adenome zu identifizieren, bevor sie bösartig entarten. Aktuelle Stuhlbluttests erkennen Krebs oft erst, wenn er bereits in Blutungsstadien fortgeschritten ist, und verpassen so das optimale Präventionsfenster.

"Ein Kolonpolyp muss nicht vollständig bösartig sein, um diese abnormalen MicroRNA-Gen-Signaturen aufzuweisen", bemerkt Dr. Boland. Diese Fähigkeit könnte das Darmkrebs-Screening von der Früherkennung zur echten Prävention transformieren, indem gefährliche Polypen vor Krebsentstehung entfernt werden können.

Zukünftige Entwicklungen beim Darmkrebs-Screening

Dr. C. Richard Boland, MD, sieht eine Zukunft voraus, in der die MicroRNA-Analyse Standard in Darmkrebs-Screening-Programmen wird. Er betont die Notwendigkeit von Tests, die sowohl hochsensitiv als auch spezifisch für kolorektale Abnormalitäten sind und falsch-positive Ergebnisse aus anderen gastrointestinalen Quellen reduzieren.

Mit fortschreitender Forschung könnte die Kombination von MicroRNA-Signaturen mit anderen Biomarkern die Screening-Genauigkeit weiter verbessern. Dr. Bolands Arbeit deutet darauf hin, dass Patienten innerhalb weniger Jahre Zugang zu einfachen Bluttests haben könnten, die eine Darmkrebs-Risikobewertung bieten, die mit aktuellen stuhlbasierten Methoden vergleichbar, aber mit größerer Bequemlichkeit und Patientakzeptanz verbunden ist.

Vollständiges Transkript

Dr. Anton Titov, MD: Das Darmkrebs-Screening durch nicht-invasive Methoden ist wichtig. Neue sensitive Darmkrebstumormarker werden entdeckt. Die Identifikation von MicroRNA in Stuhlproben und im Blut kann das Krebsrisiko vorhersagen.

Kolorektalkarzinom ist die häufigste Krebsart bei Betrachtung von Frauen und Männern zusammen. Weltweit werden jährlich fast 1,5 Millionen Menschen mit Darmkrebs diagnostiziert. Dennoch sind Darmkrebstode durch Screening auf präkanzeröse Polypen und Früherkennung von Darmkrebstumoren vollständig vermeidbar.

Die Koloskopie bleibt die Standardmethode des Darmkrebs-Screenings, aber weniger invasive Methoden werden entwickelt. Die MicroRNA-Identifikation ist eine nicht-invasive Darmkrebs-Screening-Methode. Sie haben gezeigt, dass MicroRNA in Stuhlproben identifiziert werden kann. So kann MicroRNA aus Darmkrebstumoren als Biomarker für die Früherkennung von kolorektalem Karzinom dienen, indem eine kleine Stuhlprobe analysiert wird.

Dr. Anton Titov, MD: Wie können MicroRNAs im Darmkrebs-Screening eingesetzt werden?

Dr. C. Boland, MD: Wir haben gerade die Entdeckung von miR-21 und anderen MicroRNAs im Blut besprochen. Vor einigen Jahren schlug einer der Forschungsstipendiaten im Labor vor, dass differentiell exprimierte MicroRNAs bei Darmkrebs im Stuhl vorhanden sein könnten. Zunächst dachte ich nicht, dass wir MicroRNAs in Stuhlproben finden könnten. Ich dachte, MicroRNAs wären zu fragil und im Stuhl abgebaut. Aber es stellte sich heraus, dass er recht hatte – wir können MicroRNAs in Stuhlproben isolieren.

Es gibt mindestens ein Unternehmen in den USA und mehrere in Europa, die an Methoden zur Früherkennung von Darmkrebs durch Analyse von Stuhlproben arbeiten. Die Identifikation von MicroRNAs ist ein Weg, um frühen Darmkrebs zu finden.

Bisher haben wir einen Guajak-Test verwendet, um Blut in Stuhlproben zur Früherkennung von Darmkrebs nachzuweisen. Heute verwenden die meisten Menschen einen fäkalen immunchemischen Test, aber er hat immer noch Sensitivitäts- und Spezifitätsprobleme bei der Krebserkennung.

Ein Unternehmen in den Vereinigten Staaten fügt der Stuhltestung für Darmkrebs methylierte DNA-Analyse und KRAS-Tumormutationsanalyse hinzu. Ich denke, das ist zu schwierig – es wird sehr schwer sein, solche Stuhlprobentests gut funktionieren zu lassen. MicroRNAs sollten sehr einfach zu messen sein. Ich hoffe, dass sie beginnen werden, MicroRNA-Analyse in die Stuhlprobentestung für Darmkrebs zu integrieren.

Das Problem ist, dass viele Menschen es schwierig finden, eine Stuhlprobe zu sammeln, sie per Post zu versenden oder ihrem Arzt zu geben. Menschen mögen das einfach nicht tun. Also wäre ein Bluttest besser. Aber wenn Menschen irgendeine Art von Stuhltest zur Darmkrebserkennung durchführen wollen, müssen sie auf MicroRNAs testen.

Es gibt multiple Kopien von MicroRNAs in jeder Zelle, aber nur zwei Kopien von DNA. Also haben Sie bei MicroRNAs per Definition ein amplifiziertes Signal. Unternehmen, die an Methoden zur Früherkennung von Darmkrebs arbeiten, müssen MicroRNAs betrachten. Wenn Sie etwas im Stuhl messen wollen, werden MicroRNAs wahrscheinlich der sensitivste Test zur Auffindung von Tumoren im Frühstadium des Darmkrebses sein.

Dr. C. Boland, MD: Diese MicroRNAs sind in Darmkrebstumoren vorhanden, aber auch in fortgeschrittenen Kolonadenomen. Ein Kolonpolyp muss nicht vollständig bösartig sein, um diese abnormalen MicroRNA-Gen-Signaturen zu haben. Dies wird eine sehr aufregende nicht-invasive Früherkennungsmethode sein. Es ist wichtig, präkanzeröse Läsionen zu identifizieren, weil die Auffindung von Blut im Stuhl bedeutet, dass das kolorektale Karzinom bereits ziemlich fortgeschritten ist.

Ja, ein weiteres Problem mit Blut im Stuhl ist, dass es von überall im Darm kommen kann. Sie könnten Blutungen aus Ihrem Zahnfleisch oder Hämorrhoiden haben. Wenn wir einen Test zur Früherkennung von Darmkrebs finden können, der sehr spezifisch für die Krebsidentifikation ist, wird er viel aussagekräftiger sein.