ATLANTA - Krebs ist über hundert verschiedene Krankheiten, die sich unter einem Namen verstecken. Deshalb gibt es, so wie es keinen universellen Weg gibt, Krebs zu behandeln, auch keinen universellen Weg, ihn zu erkennen.
Das heißt aber nicht, dass Wissenschaftler es nicht versuchen: Wenn Forscher eine eindeutige Signatur oder einen "Biomarker" für Krebs finden können - was eine Eigenschaft bedeutet, die alle Krebszellen gemeinsam haben, gesunde Zellen jedoch nicht -, können sie möglicherweise einen einfachen Test erstellen erkenne es.
Ein einzigartiger Krebs-Biomarker könnte DNA sein.
Natürlich ist DNA nichts Einzigartiges für Krebszellen - jede Zelle im Körper hat sie. Laut einem Forscherteam aus Australien nimmt die Krebs-DNA jedoch eine andere Struktur an als die gesunde DNA, und darauf könnten Wissenschaftler abzielen.
Dies war die Voraussetzung für ein Papier, das das Team im vergangenen Dezember in Nature Communications veröffentlicht hat. Sie fanden heraus, dass DNA aus Krebszellen aufgrund ihrer einzigartigen Form fest an Goldnanopartikel gebunden war, DNA aus gesunden Zellen dagegen nicht.
Matt Trau, Professor am australischen Institut für Bioingenieurwesen und Nanotechnologie der Universität von Queensland und leitender Autor des Nature-Papiers, diskutierte diese Ergebnisse bei einer Präsentation am 31. März hier auf der Jahrestagung der American Association for Cancer Research (AACR).
Um zu veranschaulichen, wie sich Krebs-DNA anders verhält, hielt Trau etwas "DNA" hoch - eines der Spielzeuge seiner Tochter, einen langen, farbenfrohen Zug kleiner Plastikteile, die miteinander verbunden sind. So würde DNA aussehen, wenn Sie sie aus den Zellen der Menschen entnehmen, reinigen und im Labor untersuchen, sagte Trau.
Aber so sieht DNA nicht aus, wenn sie im Blut der Menschen zirkuliert. Um das zu veranschaulichen, zerbröckelte Trau das Spielzeug.
Dieses verknotete DNA-Gewirr, das aus Krebszellen anders zerfällt als aus normalen Zellen, ist jetzt das Ziel für die Krebstests des Teams.
In der Dezember-Studie gaben die Forscher an, dass sie mit Goldnanopartikeln in 10 Minuten eine Genauigkeit von 90 Prozent bei der Erkennung von Krebs erreichen konnten - zumindest bei den von ihnen getesteten Krebsarten. Dies bedeutet, dass der Test in 90 Prozent der verwendeten Proben (die alle Krebs-DNA enthielten) erfolgreich Krebs entdeckte.
Robert Kovelman, Senior Director bei Biological Dynamics, einem in San Diego ansässigen Biotech-Unternehmen, das nicht an der Studie teilnahm, aber an dem Vortrag teilnahm, sagte, die von Trau beschriebene Technologie sei "sehr aufregend ... und sie habe sicherlich Potenzial".
"Ich denke, es ist noch in den Anfängen ... letztendlich ist es eine Frage, wie es angewendet wird", sagte Kovelman gegenüber Live Science.
Die Schlüsselmetrik für einen universellen Biomarker-Test wird sein, dass er Krebs in einem frühen Stadium erkennen kann, bevor die Symptome beginnen, fügte Kovelman hinzu. Trau und sein Team haben ihren Ansatz zur Erkennung der frühesten Krebsstadien noch nicht getestet, wenn nicht viel Krebs-DNA im Blut zirkulieren würde.
Seltene Krebserkennung
Natürlich gibt es bereits Tests, die Krebs in einem frühen Stadium erkennen - es gibt Screenings auf häufige Krebsarten wie Darm- und Brustkrebs.
"Die Schwierigkeit besteht darin, dass bei einem seltenen Krebs niemals ein Populationsscreening durchgeführt wird, da dies einfach unwirtschaftlich ist", sagte Viive Howell, Associate Professor an der medizinischen Fakultät der Universität von Sydney, der nicht zu Trau gehörte Forschung.
Und dann gibt es die Krebsarten, die einfach schwer zu erkennen sind.
Nehmen wir zum Beispiel Hirntumor. Das einzige, was getan werden kann, um diesen Krebs zu erkennen, ist die Überwachung auf Symptome oder die Durchführung einer MRT, was sehr teuer ist und nicht als Screening durchgeführt werden kann, sagte Howell gegenüber Live Science.
Und weil das Gehirn durch die Blut-Hirn-Schranke geschützt ist, die verhindert, dass die meisten Verbindungen im Blut in das Gehirn hinein oder aus dem Gehirn heraus fließen, verlässt Krebs-DNA das Gehirn selten in den Blutkreislauf, sagte Howell. Das heißt, es wäre wirklich schwierig, Hirntumor durch eine Blutuntersuchung zu erkennen.
Trau und seine Gruppe haben ihre Methodik an einer Vielzahl von Krebsarten getestet, aber keine von ihnen war besonders "selten" oder solche, die überhaupt schwer zu erkennen sind. Howell sagte, dass sie nicht sicher ist, ob ihre Methode bei solchen Krebsarten funktionieren würde.
Aber "wenn Sie etwas frühzeitig an etwas Unspezifischem erkennen können, das seltene Krebsarten wie Gehirnkrebs, Bauchspeicheldrüsenkrebs und Eierstockkrebs nicht diskriminiert ... dann wäre das erstaunlich", fügte sie hinzu.
Anfangszeit
Traus Team arbeitet an mehreren anderen potenziellen Krebs-Biomarkern, beispielsweise an solchen, die an verschiedenen Proteinwegen beteiligt sind. Der Grund ist, dass "kein Marker perfekt ist", sagte Trau. "Sie bekommen viel Geld für Ihr Geld, wenn Sie mehrere Marker verwenden, um die potenziellen Schwächen zu mindern."
Andere Labore auf der ganzen Welt machen ebenfalls einen Sprung.
Shiran Shapira und Dr. Nadir Arber, Forscher an der Universität Tel Aviv in Israel, die nicht an Traus Studie beteiligt waren, arbeiten an der Entwicklung eines Bluttests, mit dem möglicherweise mehrere Krebsarten auf der Grundlage von Unterschieden in den auf der Oberfläche gefundenen Proteinen erkannt werden können der Krebszelle.
Arber sagte gegenüber Live Science, dass es noch ein langer Weg ist, bis ein wirklich universeller Biomarker erreicht ist. Es gibt viele Faktoren zu berücksichtigen, wie zum Beispiel, wie diese Krebszellen in verschiedenen Geschlechtern und Altersgruppen oder sogar nach der Einnahme von Medikamenten aussehen, sagte er.
Während des Vortrags stellte Arber auch eine Frage zu Entzündungen: Da einige der Wege, die zu Krebs führen, auch an Entzündungen beteiligt sind, woher wissen Sie, dass das Tool genau zwischen beiden unterscheiden kann?
Andere haben einen Punkt zum Alter angesprochen: Einige der strukturellen Veränderungen der gesunden DNA, die mit dem Alter auftreten, können ähnlich aussehen wie die Krebs-DNA.
Trau sagte gegenüber Live Science, dass das Team in seiner Forschung die Auswirkungen des Alterns getestet habe. Obwohl es einige Signale gibt, die vom Alterungsprozess herrühren, scheinen ungefähr 90 Prozent vom Krebsprozess zu stammen, sagte er. Was die Entzündung betrifft, "ist mein Verdacht, dass es wahrscheinlich kein Problem sein wird", sagte er. "Wenn es ein Entzündungssignal wäre, hätte es unsere Genauigkeit viel früher beeinträchtigt."
Aber das sind alles Dinge, die er gründlich testen möchte, fügte er hinzu. "Es ist noch früh."
