Wissenschaftler haben 618 Proteine identifiziert, die mit 19 Krebsarten in Zusammenhang stehen und über sieben Jahre vor der Krebsdiagnose nachweisbar sind. Dieser Durchbruch in der Proteomik könnte frühere Diagnose- und präventive Behandlungsstrategien ermöglichen und den Schwerpunkt von der Behandlung auf die Prävention verlagern. Mit über 300.000 analysierten Krebsfällen zielt die Forschung darauf ab, gezielte Therapien zu entwickeln, die die Krebsbehandlung revolutionieren könnten, indem sie sich auf die Proteine konzentrieren, die das Krebsrisiko und die Krebsentwicklung beeinflussen.
Zwei von Cancer Research UK finanzierte und von Oxford Population Health durchgeführte Studien haben Blutproteine identifiziert, die Personen bis zu sieben Jahre vor der Diagnose auf das Vorhandensein von Krebs aufmerksam machen könnten. Die Forscher identifizierten 618 Proteine, die mit 19 verschiedenen Krebsarten in Zusammenhang stehen, darunter 107 Proteine bei Personen, deren Blutproben mindestens sieben Jahre vor ihrer Krebsdiagnose entnommen wurden.
Das Team hat herausgefunden, dass diese Proteine bereits im frühesten Stadium einer Krebserkrankung eine Rolle spielen könnten, sodass die Krankheit möglicherweise verhindert werden könnte.
Sie sind der Ansicht, dass einige dieser Proteine dazu verwendet werden könnten, Krebserkrankungen viel früher zu erkennen, als dies derzeit möglich ist. Dies könnte in Zukunft dazu beitragen, die Krankheit in einem viel früheren Stadium zu behandeln oder ihr ganz vorzubeugen.
Studienmethodik und erste Ergebnisse
Cancer Research UK finanziert Forscher, die nach den frühesten Anzeichen von Krebs suchen, als Teil seiner langfristigen Strategie, Krebs durch Forschung vorzubeugen. Bei diesen Studien verwendete das Team eine leistungsstarke Technik namens Proteomik. Mithilfe der Proteomik können Wissenschaftler eine große Menge an Proteinen in Gewebeproben zu einem einzigen Zeitpunkt analysieren, um zu sehen, wie sie miteinander interagieren und um wichtige Unterschiede zwischen den Proteinen verschiedener Gewebeproben zu finden.
In der ersten Studie analysierten Wissenschaftler Blutproben aus der UK Biobank, die von mehr als 44.000 Menschen entnommen wurden, darunter über 4.900 Menschen, bei denen später eine Krebsdiagnose gestellt wurde.
Mithilfe der Proteomik analysierte das Team 1.463 Proteine aus einer einzigen Blutprobe von jedem Patienten. Sie verglichen die Proteine von Patienten, bei denen Krebs diagnostiziert wurde und solchen, bei denen es nicht der Fall war, um nach wichtigen Unterschieden zu suchen und herauszufinden, welche davon mit dem Krebsrisiko verbunden waren. Die Wissenschaftler identifizierten außerdem 182 Proteine, die sich drei Jahre vor der Krebsdiagnose im Blut unterschieden.
In der zweiten Studie untersuchten die Wissenschaftler genetische Daten von über 300.000 Krebsfällen, um im Detail herauszufinden, welche Blutproteine an der Krebsentstehung beteiligt sind und auf die neue Behandlungsmethoden abzielen könnten.
Die Wissenschaftler fanden 40 Proteine im Blut, die das Risiko einer Person, an neun verschiedenen Krebsarten zu erkranken, beeinflussten. Während die Veränderung dieser Proteine das Krebsrisiko erhöhen oder verringern kann, stellten die Wissenschaftler auch fest, dass dies in einigen Fällen zu unbeabsichtigten Nebenwirkungen führen kann.
Das Team betonte jedoch, dass noch weitere Forschungen erforderlich seien, um die genaue Rolle dieser Proteine bei der Krebsentstehung herauszufinden, welche Proteine sich am zuverlässigsten testen lassen, welche Tests entwickelt werden könnten, um diese Proteine in der Klinik nachzuweisen und welche Medikamente sich gegen diese Proteine richten könnten.
Expertenmeinungen und zukünftige Richtungen
Dr. Keren Papier, leitende Ernährungsepidemiologin bei Oxford Population Health und Mitautorin der ersten Studie, sagte: „Um mehr Leben vor Krebs zu retten, müssen wir besser verstehen, was in den frühesten Stadien der Krankheit passiert. Daten von Tausenden von Krebspatienten haben wirklich spannende Erkenntnisse darüber geliefert, wie die Proteine in unserem Blut unser Krebsrisiko beeinflussen können. Jetzt müssen wir diese Proteine eingehend untersuchen, um herauszufinden, welche davon zuverlässig zur Vorbeugung eingesetzt werden können.“
Dr. Joshua Atkins, leitender Genom-Epidemiologe bei Oxford Population Health und Mitautor der ersten Studie, sagte: „Die Gene, mit denen wir geboren werden, und die Proteine, die aus ihnen hergestellt werden, haben großen Einfluss darauf, wie Krebs entsteht und wächst. Dank der Tausenden von Menschen, die der UK BioBank Blutproben gespendet haben, können wir uns ein viel umfassenderes Bild davon machen, wie Gene die Krebsentwicklung über viele Jahre hinweg beeinflussen.“
Dr. Karl Smith-Byrne, leitender Molekularepidemiologe bei Oxford Population Health und leitender Autor des ersten Artikels sowie Erstautor der zweiten Studie, sagte: „Wir haben vorhergesagt, wie der Körper auf Medikamente reagieren könnte, die auf bestimmte Proteine abzielen, einschließlich vieler potenzieller Nebenwirkungen. Noch bevor klinische Studien stattfinden, haben wir einige erste Hinweise darauf, welche Proteine wir aufgrund unbeabsichtigter Nebenwirkungen möglicherweise nicht angreifen sollten. Diese Forschung bringt uns der Möglichkeit näher, Krebs mit gezielten Medikamenten verhindern zu können – was einst für unmöglich gehalten wurde, jetzt aber viel erreichbarer ist.“
Professor Ruth Travis, leitende Molekularepidemiologin bei Oxford Population Health und leitende Autorin beider Studien, sagte: „Um Krebs vorbeugen zu können, müssen wir die Faktoren verstehen, die die frühesten Stadien seiner Entwicklung bestimmen. Diese Studien sind wichtig, weil sie viele neue Hinweise auf die Ursachen und die Biologie verschiedener Krebsarten liefern, darunter auch Erkenntnisse darüber, was Jahre vor der Diagnose eines Krebses passiert. Wir verfügen jetzt über eine Technologie, mit der wir Tausende von Proteinen in Tausenden von Krebsfällen untersuchen und feststellen können, welche Proteine bei der Entwicklung bestimmter Krebsarten eine Rolle spielen und welche möglicherweise Auswirkungen haben, die bei mehreren Krebsarten auftreten.“
Dr. Iain Foulkes, Executive Director of Research and Innovation bei Cancer Research UK, sagte: „Krebsprävention bedeutet, auf die frühesten Warnzeichen der Krankheit zu achten. Das bedeutet intensive, sorgfältige Forschung, um die molekularen Signale zu finden, denen wir am meisten Aufmerksamkeit schenken sollten. Die Erkenntnisse aus dieser Forschung sind der entscheidende erste Schritt hin zu präventiven Therapien, die der ultimative Weg sind, den Menschen ein längeres, besseres Leben ohne Angst vor Krebs zu ermöglichen.“
Referenzen: „Identifizierung proteomischer Risikofaktoren für Krebs durch prospektive und Exomanalysen von 1463 zirkulierenden Proteinen und Risiko von 19 Krebsarten in der britischen Biobank“ von Keren Papier, Joshua R. Atkins, Tammy YN Tong, Kezia Gaitskell, Trishna Desai, Chibuzor F. Ogamba, Mahboubeh Parsaeian, Gillian K. Reeves, Ian G. Mills, Tim J. Key, Karl Smith-Byrne und Ruth C. Travis, 15. Mai 2024, Naturkommunikation.
DOI: 10.1038/s41467-024-48017-6
„Identifizierung therapeutischer Ziele für Krebs unter 2074 zirkulierenden Proteinen und Risiko von neun Krebsarten“ von Karl Smith-Byrne, Åsa Hedman, Marios Dimitriou, Trishna Desai, Alexandr V. Sokolov, Helgi B. Schioth, Mine Koprulu, Maik Pietzner, Claudia Langenberg, Joshua Atkins, Ricardo Cortez Penha, James McKay, Paul Brennan, Sirui Zhou, Brent J. Richards, James Yarmolinsky, Richard M. Martin, Joana Borlido, Xinmeng J. Mu, Adam Butterworth, Xia Shen, Jim Wilson, Themistocles L. Assimes, Rayjean J. Hung, Christopher Amos, Mark Purdue, Nathaniel Rothman, Stephen Chanock, Ruth C. Travis, Mattias Johansson und Anders Mälarstig, 29. April 2024, Naturkommunikation.
DOI: 10.1038/s41467-024-46834-3
Die Forschung wurde von Cancer Research UK finanziert.