Forscher haben einen Chip entwickelt, der von Lungenkrebstumoren abgegebene Zellen im Blut eines Patienten analysieren kann, sodass behandelnde Ärzte bereits in der vierten Woche feststellen können, ob die Behandlung von Lungenkrebs wirkt. Die vom Chip bereitgestellten Informationen ermöglichen es, Behandlungen an die Bedürfnisse der Patienten anzupassen und die Ergebnisse zu verbessern.
Nichtkleinzelliger Lungenkrebs im Stadium 3 (NSCLC) macht etwa 80 bis 85 % der Lungenkrebserkrankungen aus. Die derzeitige Behandlungsmethode ist eine Kombination aus Chemotherapie und Strahlentherapie, gefolgt von einer einjährigen Immuntherapie. Die Beurteilung, wie eine Person auf die Behandlung anspricht, und vor allem die Beurteilung, ob sich der Krebs wahrscheinlich ausbreitet, erfordert Zeit, und nicht jeder Patient hat viel Zeit.
Jetzt haben Forscher der University of Michigan (U-M) einen Chip entwickelt, der zirkulierende Krebszellen im Blut eines Patienten analysieren und behandelnden Ärzten bereits in der vierten Woche mitteilen kann, wie gut ihre Lungenkrebsbehandlung anschlägt.
„Derzeit müssen wir oft Wochen bis Monate warten, um die Auswirkungen von Krebsbehandlungen vollständig beurteilen zu können“, sagte Shruti Jolly, Mitautorin der Studie. „Mit diesem Chip können wir jedoch möglicherweise langfristig wirkungslose Behandlungen vermeiden und schnell auf alternative Behandlungen umsteigen und so den Patienten unnötige Nebenwirkungen ersparen.“ Diese Technologie hat das Potenzial, die Krebsdiagnose von einer verzögerten Einzelbeurteilung zu einer kontinuierlicheren Überwachung zu verändern und die Bereitstellung personalisierter Krebsbehandlungen zu erleichtern. "
CT-Scans werden oft verwendet, um festzustellen, ob ein Tumor gewachsen oder geschrumpft ist, aber nur große Veränderungen sind leicht zu erkennen. Nadelbiopsien können genauere Informationen liefern, aber diese Methode ist invasiv und kann nicht häufig durchgeführt werden, um regelmäßig aktuelle Informationen zu liefern.
Daher untersuchten die Forscher Flüssigbiopsien, einen Test, der im Blut eines Patienten nach Anzeichen von Krebs sucht, beispielsweise nach Krebszellen, die von Tumoren abgesondert werden. Im Gegensatz zu Nadelbiopsien können Blutproben häufiger entnommen werden, sind jedoch nur dann sinnvoll, wenn die getesteten Zellen nachweisbare Werte erreichen. Laut Forschern bereitet Lungenkrebs besondere Probleme bei der Entwicklung von Methoden zur Überwachung der Behandlung durch Bluttests, möglicherweise weil frühere Tests auf ein Protein auf der Zelloberfläche abzielten, das bei dieser Krebsart nicht häufig vorkommt.
„Wir suchen nach empfindlicheren Krebsmarkern, mit denen sich die Behandlung genau überwachen lässt“, sagte Sunith Nagrath, ein weiterer korrespondierender Autor der Studie.
Das Forschungsteam von Nagras entwickelte 2013 den „GO-Chip“, der nur zirkulierende Tumorzellen (CTCs) erfasst und damit die Mängel anderer Nachweismethoden erfolgreich behebt. Antikörper, die auf den Graphenoxid-Nanoblättern (GO, daher der Name) des Chips montiert sind, können mehrere krebsspezifische Proteinmarker auf der Oberfläche von Zellen erkennen. Während Blut durch Kanäle im Chip fließt, sammeln Antikörper diese Marker an und sammeln schließlich genug davon an. Einmal an Ort und Stelle gefangen, können Forscher die Zellen zählen, bestätigen, ob es sich um Krebszellen handelt, und feststellen, wie sich die biochemischen Eigenschaften der Zellen zwischen Patienten und in verschiedenen Behandlungsstadien unterscheiden.
Um zu testen, ob der GO-Chip die Auswirkungen einer Lungenkrebsbehandlung überwachen kann, sammelten die Forscher in dieser Studie CTCs von 26 NSCLC-Patienten im Stadium 3, die Chemotherapie und Immuntherapie erhielten. Die Proben wurden vor Beginn der Behandlung sowie nach der ersten, vierten, zehnten, achtzehnten und dreißigsten Behandlungswoche des Patienten entnommen.
Sie beobachteten, dass die CTCs während der Behandlung abnahmen und je stärker die Reduktion war, desto deutlich länger war das progressionsfreie Überleben (PFS). Wenn die Anzahl der CTCs bis zur vierten Behandlungswoche nicht um mindestens 75 % reduziert wird, besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass der Krebs des Patienten nach der Behandlung bestehen bleibt. Das progressionsfreie Überleben dieser Patienten betrug 7 Monate, während das durchschnittliche progressionsfreie Überleben von Patienten mit einer starken Reduzierung der CTCs 21 Monate betrug.
Sie fanden auch heraus, dass CTCs bei Krebspatienten, die nicht auf die Behandlung ansprachen, Gene aktivierten, die den Krebs möglicherweise resistenter gegen Medikamente machen. Diese Informationen können bei der Entwicklung gezielter Behandlungen hilfreich sein, es sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich.
Die Forschung wurde in der Zeitschrift Cell Reports veröffentlicht.