Ultraschalldiagnostik: neue Möglichkeiten zur nicht-invasiven Krebserkennung
Zuletzt überprüft: 14.06.2024
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Ultraschallbildgebung bietet eine wertvolle und nichtinvasive Möglichkeit, Krebstumore zu erkennen und zu überwachen. Um die wichtigsten Informationen über Krebs zu erhalten, wie Zelltypen und Mutationen, sind jedoch normalerweise invasive und schädliche Biopsien erforderlich. Das Forschungsteam hat eine Methode entwickelt, mit der Ultraschall diese genetischen Informationen auf schonendere Weise extrahiert werden kann.
An der University of Alberta untersuchte ein Team unter der Leitung von Roger Zemp, wie intensiver Ultraschall biologische Krankheitsmarker oder Biomarker aus Zellen freisetzen kann. Diese Biomarker, wie miRNA, mRNA, DNA oder andere genetische Mutationen, können helfen, verschiedene Krebsarten zu identifizieren und die anschließende Therapie zu bestimmen. Zemp wird diese Arbeit am Montag, den 13. Mai, um 8:30 Uhr ET im Rahmen einer gemeinsamen Tagung der Acoustical Society of America und der Canadian Acoustical Association vom 13. Bis 17. Mai im Shaw Center in der Innenstadt von Ottawa, Ontario, Kanada, vorstellen.
„Ultraschall kann bei höheren Belichtungsstufen als denen, die für die Bildgebung verwendet werden, winzige Poren in Zellmembranen erzeugen, die dann sicher heilen. Dieser Prozess wird als Sonophoration bezeichnet. Die durch Sonophoration gebildeten Poren wurden zuvor verwendet, um Medikamente in Zellen und Gewebe einzubringen. In unserem Fall sind wir daran interessiert, den Inhalt von Zellen für die Diagnostik freizusetzen“, erklärte Roger Zemp von der University of Alberta.
Ultraschall setzt Biomarker aus Zellen in den Blutkreislauf frei und erhöht ihre Konzentration auf ein für die Erkennung ausreichendes Niveau. Mit dieser Methode können Onkologen Krebs erkennen und seinen Verlauf oder seine Behandlung überwachen, ohne dass schmerzhafte Biopsien erforderlich sind. Stattdessen können sie Blutproben verwenden, die einfacher zu erhalten sind und billiger.
„Ultraschall kann die Konzentration dieser genetischen und vesikulären Biomarker in Blutproben um mehr als das Hundertfache erhöhen“, sagte Zemp. „Wir konnten Gruppen tumorspezifischer Mutationen und jetzt auch epigenetische Mutationen erkennen, die sonst in Blutproben nicht erkannt würden.“
Dieser Ansatz war nicht nur bei der Entdeckung von Biomarkern erfolgreich, sondern auch kostengünstiger als herkömmliche Testmethoden.
„Wir haben auch herausgefunden, dass wir Bluttests mit Ultraschall durchführen können, um mit Einzelzellsensitivität nach zirkulierenden Tumorzellen in Blutproben zu suchen, und zwar zum Preis eines COVID-Tests“, sagte Zemp. „Das ist deutlich billiger als aktuelle Methoden, die etwa 10.000 Dollar pro Test kosten.“
Das Team demonstrierte auch das Potenzial der Verwendung von intensivem Ultraschall zur Verflüssigung kleiner Gewebemengen zur Erkennung von Biomarkern. Verflüssigtes Gewebe kann aus Blutproben oder mithilfe von Feinnadelspritzen entnommen werden, was im Vergleich zur schädlichen Methode mit einer größeren Nadel eine viel bequemere Option ist.
Zugänglichere Methoden zur Krebserkennung ermöglichen nicht nur eine frühere Diagnose und Behandlung, sondern auch mehr Flexibilität für medizinisches Fachpersonal. Sie können feststellen, ob bestimmte Therapien wirken, ohne die Risiken und Kosten, die häufig mit wiederholten Biopsien verbunden sind.
„Wir hoffen, dass unsere Ultraschalltechnologien den Patienten zugutekommen, indem sie Ärzten eine neue Art der molekularen Analyse von Zellen und Geweben mit minimalem Unbehagen ermöglichen“, sagte Zemp.