Precision medicine

Präzisionsmedizin und personalisierte Behandlung

Fortschritte in der Next-Generation Sequencing (NGS) Technologie bieten neue Möglichkeiten der Krebsbehandlung, basierend auf dem molekularen Profil eines Tumors. Wir sind heute in der Lage, die individuellen genomischen Veränderungen jedes Tumors mit hoher Präzision zu identifizieren. Die Art dieser Veränderungen kann dabei ganz unterschiedlich sein und zum Beispiel Mutationen einzelner Gene (oder einzelner Basen in der DNA) beinhalten sowie Veränderungen größerer Gen- und Chromosomenabschnitte, der Anzahl ganzer Chromosomen (Verlust oder Vermehrung) oder auch subtile Änderungen der Genexpression (z.B. hervorgerufen durch Änderungen des Epigenoms). Das Wissen über die spezifischen Änderungen, die in einem Tumor vorliegen, ermöglicht dann möglicherweise eine zielgerichtete Behandlung des Patienten. Eine solche, durch ein molekulares Profil unterstützte Behandlung, wird auch “Präzisionsmedizinischer Ansatz” genannt.

Das nationale Krebsforschungsinstitut der USA definiert Präzisionsmedizin als “Eine Form der Medizin, die Informationen über Gene, Proteine und das Umfeld einer Person für die Prävention, die Diagnose und Behandlung einer Krankheit nutzen. Bei Krebs nutzt die Präzisionsmedizin die spezifische Information über den Tumor eines Patienten zur Diagnose, zur Planung der Behandlung, der Überwachung des Behandlungserfolgs oder der Erstellung einer Prognose. Zum Beispiel nutzt die Präzisionsmedizin molekular zielgerichtete Therapien zur Behandlung spezifischer Arten von Krebszellen.”

Die heute klinische Praxis

Für die Mehrheit der Krebsfälle erfolgen die Diagnose und begleitende Behandlung entlang gut etablierter und durch klinische Langzeiterfahrung sowie groß angelegte klinische Studien unterstützter Standardprotokolle. Diese ziehen Informationen wie den Gewebetyp, an dem der Krebs entsteht, das Krebsstadium oder das Alter des Patienten in Betracht, verwenden jedoch zumeist nur wenige molekulare Untersuchungen.
Leider spricht nur ein Teil der Patienten auf diese Standardtherapien an. Die Gründe hierfür sind nicht in allen Fällen verstanden, aber eine Erklärung ist, dass Krebs eine heterogene Erkrankung ist. Sogar innerhalb einer bestimmten Krebsart sind unterschiedliche Subgruppen mit spezifischen molekularen Änderungen bekannt, wobei jede Subgruppe unterschiedlich auf die Standardtherapien reagieren kann.

Verfahren der Präzisionsmedizin

In der Präzisionsmedizin hingegen wählt man diejenige Behandlung, die am besten zum molekularen Profil eines Tumors passt.

Dieser personalisierte Gesundheitsansatz eröffnet neue Möglichkeiten auch für Patienten für die keine Standardtherapie etabliert ist, zum Beispiel Patienten im Spätstadium oder mit seltenen Krebserkrankungen. Seltene Krebserkrankungen sind von besonderer Bedeutung, weil sie trotz ihrer “Seltenheit” insgesamt mindestens ein Viertel aller Krebsfälle ausmachen.

Die Verfahren der Präzisionsmedizin unterscheiden sich dabei in Umfang und Analysetiefe. Am häufigsten wird die sogenannte Panel-Sequenzierung genutzt, um Mutationen in einzelnen Genen der Krebsprobe zu finden. Diese Methode ist hilfreich, testet aber nur auf Mutationen in einer beschränkten Menge an Genen: Nur für die Gene, die im Panel enthalten sind.

Eine große Zahl von Krebsarten entsteht aber durch Änderungen die sich nur durch umfassendere Next Generation Sequencing-Methoden identifizieren lassen. Diese Methoden beinhalten Whole-Exome Sequencing (WES) zur Analyse der kodierenden Regionen aller Gene, Whole-Genome Sequencing (WGS) zur Analyse des Gesamtgenoms sowie RNAseq, die eine quantitative Beschreibung des Zustandes in der Krebszelle liefert.

Eine tiefgehende molekulare Untersuchung eines Tumors und die Integration der Daten aus verschiedenen Ebenen der Analyse bieten die beste Grundlage für eine personalisierte Krebstherapie.

Fortgeschrittene Lektüre zum Thema: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28595192