Zur Diagnose des Pankreaskarzinoms werden in der Regel bildgebende Verfahren eingesetzt. Doch die haben den Nachteil, dass sie Pankreaskrebs nicht immer sicher von einer chronischen Pankreasentzündung unterscheiden können. Bildgebung und sogar die ultraschallgeführte Feinnadelbiopsie liefern zu häufig auch falsche Diagnosen.

Großangelegte Suche nach molekularen Markern

Um diese Situation zu verbessern und mit molekularen Markern zu präziseren Differentialdiagnosen zu kommen, hat Jörg Hoheisel vom DKFZ nun gemeinsam mit Medizinern von der Chirurgischen Universitätsklinik Heidelberg eine großangelegte Untersuchung von Pankreasgewebeproben durchgeführt. Für die Analyse konnte das Team auf 345 Gewebeproben (PDAC, chronisch entzündet und gesund) zugreifen, anschließend wurden die Ergebnisse an einem unabhängigen Satz von 48 weiteren Gewebeproben validiert. Zuvor war das verwendete Material von erfahrenen Pathologen zweimal unabhängig beurteilt worden.

Unterschiede in der DNA-Methylierung lieferten höchste Genauigkeit

Die Analyse umfasste genomweite Variationen der DNA-Methylierung sowie der mRNA und microRNA-Mengen, außerdem Kombinationen der einzelnen Untersuchungen. Um aus der Datenfülle relevante Unterschiede zwischen bösartigen Tumoren und chronischen Entzündungen herauszufiltern, nutzten die Forscher Methoden des maschinellen Lernens. Andere, gängige Verfahren lieferten keine nützlichen Ergebnisse. Dabei stellte sich heraus, dass Unterschiede in der DNA-Methylierung eine substanziell höhere Genauigkeit mit wesentlich weniger Biomarkern erlaubten als die mRNA- oder microRNA-Daten.

Die deutlich beste Unterscheidung lieferte eine Signatur von sechs Methylierungspositionen im Gen PRKCB. Damit ließen sich entzündliche und bösartig veränderte Gewebe korrekt erkennen.

Methylierungsmarker erlaubten auch in Blutprobe eine hohe Treffsicherheit

Für eine klinische Nutzung wäre es natürlich günstiger, wenn für die Diagnose keine Gewebeentnahme erforderlich wäre, sondern eine Blutprobe ausreichen würde. Solche Blutanalysen, die die geringen Mengen an DNA nachweisen, die frei im Blut zirkulieren, werden auch als „Liquid Biopsy“ bezeichnet. Das Heidelberger Team wandte deshalb die sechs Methylierungsmarker auch auf eine kleine Zahl an Blutproben von Patienten mit chronischer Pankreatitis bzw. Bauchspeicheldrüsenkrebs an, um ihre Anwendbarkeit auch in Blut zu demonstrieren. Wie zuvor im Gewebe konnten über die Methylierungsmarker die Patienten treffsicher diagnostiziert werden.

„Natürlich müssen diese vorläufigen Ergebnisse an einer großen Zahl an Blutproben validiert und in einer Studie unter Klinikbedingungen bestätigt werden, um seinen tatsächlichen Nutzen für die klinische Praxis abschließend zu bewerten“, sagt Studienleiter Jörg Hoheisel. „Sollte sich das Ergebnis dabei bestätigen, könnte es wesentliche Auswirkungen auf die klinische Versorgung und die Prognose der Patienten haben.“ Der Wissenschaftler geht davon aus, dass der für diese Datenanalyse entwickelte Algorithmus auch bei der Suche nach Biomarkern für weitere Erkrankungen hilfreich sein kann.