Krebsgenomanalyse auf dem Weg in die klinische Anwendung

Bei den meisten Krebserkrankungen sind Defekte im Erbgut die Ursache für das unkontrollierte Wachstum der Zellen. Das Muster genetischer Veränderungen kann sich allerdings von Patient zu Patient oder sogar innerhalb eines Tumors unterscheiden. Um die einzelne Krankheit besser zu verstehen, ist es daher wichtig, diese Muster zu kennen. Darüber hinaus eignen sich bestimmte Genveränderungen als Angriffspunkte für zielgerichtete Therapien. Um auch kleinste genetische Defekte innerhalb einer Zelle zu entdecken, braucht es präzise Untersuchungsmethoden, die sowohl das Erbgut nach Fehlern durchsuchen als auch die Eiweißmoleküle einer Zelle. Zu diesen präzisen Analysemethoden gehören die Omics-Technologien. Sie sind neuartige Verfahren, mit denen sich in kurzer Zeit molekulare Profile von Zellen, Geweben und Tumoren erstellen lassen. Eine besondere Rolle spielen dabei die Technologien zur Krebsgenomsequenzierung. Sie können genetische Veränderungen umfassend und gleichzeitig detailliert erfassen.
 
Mit dem MASTER (Molecularly Aided Stratification for Tumor Eradication) -Programm hat das NCT Heidelberg zusammen mit seinen Heidelberger Partnern DKFZ und UKHD Infrastrukturen geschaffen, um umfassende Krebsgenomanalysen als festen Bestandteil einer molekularen Diagnostik im klinischen Alltag zu etablieren. Mittlerweile wurde das Programm in Deutschland auf alle sieben DKTK Partnerstandorte ausgeweitet, u.a. durch den Aufbau und die Vernetzung der molekularen Tumorboards. NCT und UKHD bieten eine breite und auf die jeweilige klinische Konstellation abgestimmte molekulare Analytik für Patienten mit Krebserkrankungen an. Komplementär zu einer fokussierten Genanalytik, die am Standort Heidelberg bei entsprechender klinischer Indikation für alle onkologischen Patienten zur Verfügung steht, zielt das MASTER-Programm darauf ab, bei jungen Patienten mit Krebs im fortgeschrittenen Stadium und Patienten mit seltenen Tumorerkrankungen durch den Einsatz einer sehr breiten Krebsgenomanalytik neue, an das individuelle Tumorprofil angepasste Behandlungsansätze zu identifizieren.
 
In der vorliegenden Studie analysierten die Forscher im Zeitraum von 2013 bis 2016 mehr als 200 Krebspatienten aller DKTK-Standorte, bei denen im MASTER-Programm eine umfassende Krebsgenomanalyse durchgeführt wurde. Das Ziel der Untersuchungen bestand darin, die gefundenen Genveränderungen mit Hilfe von etablierten Methoden zu überprüfen, die in der Diagnostik von Krebserkrankungen schon lange eingesetzt werden.
 
Die detaillierten Auswertungen und Kontrollschritte ermöglichten es den Wissenschaftlern, die Arbeitsabläufe und Prozesse für die molekulare Analyse der Krebspatienten zu verbessern und die Verlässlichkeit der resultierenden klinischen Aussagen zu erhöhen. "Wir wissen nun genauer, dass die Analysen im MASTER-Programm insgesamt sehr zuverlässig sind, haben aber auch Schwachpunkte identifiziert und eliminiert. Das gilt insbesondere beim Nachweis von sogenannten Genfusionen, die häufig bei Krebs auftreten. Die Ergebnisse sind ein wichtiger Schritt auf dem Weg zum breiten klinischen Einsatz molekularer Analysen," sagt Professor Stefan Fröhling, kommissarischer Geschäftsführender Direktor des NCT Heidelberg.
 
"Die MASTER-Validierungsstudie ist zurzeit die weltweit größte und systematischste ihrer Art. Auch in Nordamerika gibt es nur ganz wenige Programme, die einen ähnlichen Ansatz verfolgen", berichtet Professor Albrecht Stenzinger, Leiter des Molekularpathologischen Zentrums am UKHD. "Möglich wurde die umfangreiche Studie nur durch die beispielhafte interdisziplinäre Zusammenarbeit von Ärzten, Molekularbiologen, Bioinformatikern, Humangenetikern und Pathologen und durch das Zusammenspiel der verschiedenen Institutionen."
 
Seit 2016 wurden weitere Patienten über das MASTER-Programm molekular analysiert. "Mittlerweile haben wir das Tumorgenom von mehr als 1100 Patienten ausgewertet und die Ergebnisse in die weitere Therapieplanung einbezogen", ergänzt Stefan Fröhling.