Neue Durchbrüche in der Krebsdiagnostik: Maßgeschneiderte „Fingerabdrücke“ für Kopf- und Hals-Tumoren

Präzise Diagnose von Kopf- und Halskrebs: Eine bahnbrechende neue Methode

Kopf- und Halskrebs ist in den letzten 30 Jahren weltweit stark angestiegen. In Deutschland sind jährlich etwa 18.000 bis 20.000 neue Fälle bekannt. Besonders auffällig ist der Anstieg von Karzinomen im mittleren Rachen, was eng mit der Zunahme von Infektionen mit dem humanen Papillomavirus (HPV) verbunden ist. In diesem Kontext haben Forscher von der Universität Helsinki, in Zusammenarbeit mit der Universität Turku und dem Max-Planck-Institut für Molekulare Biomedizin, eine innovative Methode zur Diagnose von Kopf- und Halskrebs entwickelt, die auf maschinellem Lernen basiert.

Fortschrittliche Technik im Einsatz

Das Forschungsteam unter der Leitung von Sara Wickström hat hunderte Biobank-Proben auf zellulärer Ebene analysiert. Dies geschah mithilfe einer neuen Technologie, die sowohl das Verhalten von Krebszellen als auch die Struktur des Tumors und des umgebenden gesunden Gewebes analysiert. So entstand ein individuelles „Fingerabdruck“-Profil jedes Patienten, das zur Prognose und Bewertung der Reaktion auf Therapien herangezogen werden kann. Diese bahnbrechenden Ergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift Cell veröffentlicht.

Zwei Patientengruppen identifiziert

Ein zentrales Ergebnis der Studie war die Identifikation zweier neuer Patientengruppen. Während die erste Gruppe eine überragend gute Prognose aufwies, war die zweite Gruppe von einer sehr schlechten Prognose betroffen. Der Unterschied in der Prognose lässt sich auf eine spezifische Kombination eines bestimmten Krebszellenzustandes und der Komposition des umgebenden Gewebes zurückführen.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Aggressivität der Erkrankung durch Signale zwischen dem Tumorgewebe und dem gesunden Bindegewebe, vermittelt durch den epidermalen Wachstumsfaktor (EGF), beeinflusst wird.

Sara Wickström betont die Bedeutung dieser Entdeckung: „Erstmals haben wir gezeigt, dass bestimmte Kombinationen malignen Zellen und Gewebetypen in angeblich gesundem Gewebe eine starke prognostische Wirkung auf den Krankheitsverlauf haben.“

Diagnosetests in Entwicklung

Die neu entwickelte Bildgebungsmethode ebnet den Weg für präzise Diagnosen bei Kopf- und Halskrebs. Die Forscher arbeiten derzeit an einem diagnostischen Test, der eine genauere Diagnose dieser Krebsart ermöglichen soll. Darüber hinaus wird auch die Anwendung dieser Methode für andere Krebsarten, wie beispielsweise Darmkrebs, untersucht.

„Mit den neuesten analytischen Methoden im Bereich des maschinellen Lernens und der räumlichen Biologie analysieren wir Hunderte von Patientenproben und Millionen von Zellen. Dies ist nur durch Hochleistungsrechnen und künstliche Intelligenz möglich“, erklärt Wickström.

Fazit

Obwohl Tumore im Kopf- und Halsbereich zu den selteneren Krebsarten gehören, stellen sie einen signifikanten Teil aller Krebserkrankungen dar und fordern jährliche Tausende von Neuankömmlingen. Risikofaktoren sind unter anderem der Konsum von Tabak und Alkohol sowie Infektionen mit HPV. Die Überlebensrate nach fünf Jahren variiert zwischen 40 und 70%, abhängig von der Tumorart.

Mit dem Fortschritt in der Diagnosetechnologie besteht die Hoffnung, die Behandlungsergebnisse für betroffene Patienten erheblich zu verbessern. Nicht nur, dass diese Methode die Prognose präziser trifft, sie könnte auch die Lebensqualität der Patienten durch gezielte und angepasste Therapien erhöhen.