MADRID, 14. Mai. (EUROPA PRESS) –
Die Ultraschallbildgebung bietet eine wertvolle, nichtinvasive Möglichkeit, Krebstumoren zu finden und zu überwachen. Viele der wichtigsten Informationen über eine Krebserkrankung, wie etwa bestimmte Zelltypen und Mutationen, können jedoch nicht durch Bildgebung gewonnen werden und erfordern invasive und schädliche Biopsien. Eine Forschungsgruppe entwickelte eine Möglichkeit, mithilfe von Ultraschall diese genetischen Informationen auf schonendere Weise zu extrahieren.
An der University of Alberta, Kanada, hat ein Team unter der Leitung von Roger Zemp untersucht, wie intensiver Ultraschall biologische Krankheitsindikatoren oder Biomarker aus Zellen freisetzen kann. Diese Biomarker wie miRNA, mRNA, DNA oder andere genetische Mutationen können dabei helfen, verschiedene Krebsarten zu identifizieren und als Grundlage für die anschließende Therapie zu dienen. Zemp präsentierte diese Arbeit auch auf einem gemeinsamen Treffen der American Society of Acoustics und der Canadian Acoustical Association.
„Ultraschall kann bei höheren Belichtungswerten als bei der Bildgebung kleine Poren in Zellmembranen erzeugen, die sich sicher wieder verschließen“, erklärt Zemp. „Diesen Vorgang nennt man Sonoporation. Die durch die Sonoporation entstandenen Poren dienten früher dazu, Medikamente in Zellen und Gewebe einzubringen. In unserem Fall geht es darum, den Inhalt der Zellen für die Diagnose freizugeben.“
Ultraschall setzt Biomarker aus Zellen in den Blutkreislauf frei und erhöht deren Konzentration auf ein Niveau, das für den Nachweis hoch genug ist. Mit dieser Methode können Onkologen Krebs erkennen und sein Fortschreiten oder seine Behandlung überwachen, ohne dass schmerzhafte Biopsien erforderlich sind. Stattdessen können sie Blutproben verwenden, die einfacher zu erhalten und kostengünstiger sind. „Ultraschall kann die Werte dieser genetischen und vesikulären Biomarker in Blutproben um mehr als das Hundertfache verbessern“, sagt Zemp. „Wir konnten eine Reihe tumorspezifischer Mutationen und nun auch epigenetische Mutationen nachweisen, die sonst in Blutproben nicht nachweisbar wären.“
Dieser Ansatz war nicht nur erfolgreich beim Nachweis von Biomarkern, sondern ist im Vergleich zu herkömmlichen Tests auch kostengünstiger. „Wir haben außerdem herausgefunden, dass wir für den Preis eines COVID-Tests eine ultraschallgestützte Blutuntersuchung durchführen können, um in Blutproben nach zirkulierenden Tumorzellen mit Einzelzellsensitivität zu suchen“, betont Zemp erneut. „Das ist deutlich günstiger als aktuelle Methoden, die etwa 10.000 US-Dollar pro Test kosten.“
Das Team demonstrierte außerdem das Potenzial der Anwendung intensiven Ultraschalls zur Verflüssigung kleiner Gewebemengen für die Biomarker-Erkennung. Verflüssigtes Gewebe kann aus Blutproben oder mithilfe von Feinnadelspritzen entnommen werden, was im Vergleich zur schädlichen Alternative mit der zentralen Nadel eine viel bequemere Option darstellt.
Zugänglichere Techniken zur Krebserkennung werden nicht nur eine frühere Erkennung und Behandlung ermöglichen, sondern Ärzten auch eine agilere Vorgehensweise ermöglichen. Sie können ohne die Risiken und Kosten, die oft mit wiederholten Biopsien verbunden sind, feststellen, ob bestimmte Therapien wirken. „Wir hoffen, dass unsere Ultraschalltechnologien den Patienten zugute kommen, indem sie Ärzten eine neue Art der molekularen Auslesung von Zellen und Geweben mit minimalem Unbehagen ermöglichen“, schließt Zemp.
