Forscher haben ein neues maschinelles Lernmodell entwickelt, um Krebserkrankungen in frühen Krankheitsstadien zu erkennen, indem sie DNA-Fragmente von Krebszellen im Blut untersuchen.
Ein Forschungsteam der University of Wisconsin-Madison konnte in den meisten der getesteten Proben Krebs im Blutkreislauf nachweisen, hieß es.
Muhammed Murtaza, Professor für Chirurgie an der UW School of Medicine and Public Health in Madison, Wisconsin, leitete die Studie, die kürzlich in Science Translational Medicine, einer medizinischen Fachzeitschrift der American Association for the Advancement of Science, veröffentlicht wurde Pressemitteilung der Studie.
KIRSTIE ALLEYS „KÜRZLICH ENTDECKTER“ DARMKREBS-KAMPF: WAS IST ÜBER DIE KRANKHEIT ZU WISSEN
„Wir sind unglaublich aufgeregt zu entdecken, dass die Früherkennung und Überwachung mehrerer Krebsarten mit einem so kostengünstigen Ansatz potenziell machbar sind“, sagte Murtaza in der Pressemitteilung.
Die frühere Erkennung vieler Krebsarten wird zu besseren Ergebnissen für die Patienten führen, heißt es in der Pressemitteilung.
„Wir sind unglaublich aufgeregt zu entdecken, dass die Früherkennung und Überwachung mehrerer Krebsarten mit einem so kostengünstigen Ansatz möglicherweise möglich ist“, sagt der Hauptautor einer neuen Studie.
(iStock)
Obwohl auch andere Wissenschaftler Bluttests entwickeln, um Krebs früher zu erkennen, hat die derzeitige Technologie Einschränkungen, wie etwa die Kosten und die “Empfindlichkeit” des Tests.
Sensitivität bezieht sich in diesem Fall auf die Fähigkeit des Tests, das Vorhandensein von Krebs korrekt zu erkennen, so die Centers for Disease Control and Prevention (CDC).
Wie wird der Test durchgeführt?
Wenn Zellen als Teil des natürlichen Prozesses des körpereigenen Zellumsatzes absterben, werden DNA-Fragmente außerhalb der Zellen freigesetzt. Diese beginnen im Blutkreislauf zu zirkulieren – nämlich im Plasma, dem flüssigen Teil des Blutes, so die Forscher.
„Es sollte sich auf Patienten konzentrieren, die eine signifikante Familiengeschichte oder persönliche Risikofaktoren haben oder die genetische Syndrome haben, die mit dem Auftreten mehrerer Krebsarten verbunden sind.“
Das Forschungsteam stellte die Hypothese auf, dass Krebszellen DNA-Fragmente haben, die sich von gesunden Zellen unterscheiden, insbesondere dort, wo die DNA-Stränge “brechen”. Nukleotide, die „Bausteine der DNA“, umgeben diese Bruchstellen.
DIE ALZHEIMER-KRANKHEIT KANN DURCH WICHTIGE HOCHWASSERTESTS UND STUDIENFUNDE NACHWEISBAR WERDEN
Das Forschungsteam verwendete eine spezielle Technik, die die Studie Genome-wide AnaLYsis of FRagment Ends – oder GALYFRE – nannte, um die „zellfreie“ DNA aus 521 Proben zu analysieren.
Für eine neue Studie „sequenzierte“ ein Forschungsteam der University of Wisconsin-Madison auch Daten von weiteren 2.147 Proben von zwei Personengruppen: gesunde Personen – und Patienten mit 11 verschiedenen Krebsarten.
(iStock)
Das Team „sequenzierte“ auch Daten von weiteren 2.147 Proben von zwei Personengruppen: gesunde Personen und Patienten mit 11 verschiedenen Krebsarten.
„DNA zu sequenzieren bedeutet, die Reihenfolge der vier chemischen Bausteine – sogenannte „Basen“ – zu bestimmen, aus denen das DNA-Molekül besteht“, heißt es auf der Website der National Institutes of Health zur Humangenomforschung.
„AUGE“ AUF DAS LEBEN: FRAU GEHT VIRAL, DA SIE ZEIGT, WIE SIE KÜNSTLICHES AUGE NACH KREBSKAMPF EINFÜGT
“Die Sequenz sagt Wissenschaftlern, welche Art von genetischer Information in einem bestimmten DNA-Segment enthalten ist.”
Das Forschungsteam verwendete diese Analysen dann, um eine Metrik zu entwickeln, die den Anteil der DNA-Moleküle widerspiegeln könnte, die in jeder Probe von Krebs stammten.
Modell für maschinelles Lernen
Sie kombinierten diese Maßnahme mit der auf den DNA-Fragmenten gefundenen genetischen Information, um ein Modell zu entwickeln, das eine Maschine trainiert, DNA-Fragmente von gesunden Zellen mit DNA-Fragmenten von verschiedenen Arten von Krebszellen zu vergleichen.
“Die Sequenz sagt Wissenschaftlern, welche Art von genetischer Information in einem bestimmten DNA-Segment enthalten ist.”
Dieses Modell unterschied Menschen mit Krebs in jedem Stadium ihrer Diagnose in 91 % der Fälle von Menschen ohne Krebs.
Es „identifizierte auch Proben von Patienten mit Krebs im Stadium 1 in 87 % der Fälle genau, was darauf hindeutet, dass es vielversprechend für die Erkennung von Krebs in frühen Stadien ist“, heißt es in der Pressemitteilung.
Das Forschungsteam hofft, weitere klinische Studien durchführen zu können, um den Bluttest für bestimmte Krebsarten wie Bauchspeicheldrüsenkrebs und Brustkrebs zu validieren.
(iStock)
Die Studie ist zwar vielversprechend, stellt jedoch fest, dass weitere Forschung erforderlich ist, um die Anwendung von GALYFRE bei Patienten verschiedener Altersgruppen und bei Patienten mit mehreren medizinischen Problemen anzuwenden.
Verfeinerung für die Zukunft erforderlich
Das Forschungsteam hofft, weitere klinische Studien durchführen zu können, um den Bluttest für bestimmte Krebsarten wie Bauchspeicheldrüsenkrebs und Brustkrebs zu validieren.
„Eine Richtung, die wir einschlagen, ist die Verfeinerung von GALYFRE, um es für einige Patienten, die ein Risiko für die Entwicklung bestimmter Krebsarten haben, noch genauer zu machen“, bemerkte Murtaza in der Pressemitteilung.
WENN SIE VORZEITIG IN RUHE STEHEN, KÖNNTEN SIE IHRER GESUNDHEIT SCHÄDIGEN: NEUE STUDIE
Sein Team untersucht auch, ob diese Technologie nicht nur zur Früherkennung von Krebs eingesetzt werden kann, sondern auch zur Überwachung, wie Chemotherapie-Patienten auf Krebsbehandlungen ansprechen.
Die Forscher hoffen, dass “diese Arbeit zu einem Bluttest zur Krebserkennung und -überwachung führen wird, der in den nächsten 2-5 Jahren für zumindest einige Erkrankungen klinisch verfügbar sein wird.”
„Ich finde, dass die Verwendung von zellfreier DNA und einer Flüssigbiopsie am nützlichsten für Patienten mit bekannter Krebsdiagnose und [for] Nachbehandlung zur Überwachung auf Wiederauftreten der Krankheit – Vermeidung der Notwendigkeit von [high-risk] Biopsie“, sagte Dr. Oren N. Gottfried, Professor an der Duke University School of Medicine in Durham, North Carolina, gegenüber Fox News Digital.
“Dies gilt insbesondere für Hirntumoren, bei denen jede Hirnbiopsie ein erhebliches Risiko birgt”, fügte Gottfried hinzu, der auch Neurochirurg ist.
KLICKEN SIE HIER, UM SICH FÜR UNSEREN GESUNDHEITS-NEWSLETTER ZU ABONNIEREN
„Als Screening-Instrument sollte es sich meiner Meinung nach im Allgemeinen auf Patienten konzentrieren, die eine signifikante Familiengeschichte oder persönliche Risikofaktoren aufweisen oder die genetische Syndrome haben, die mit dem Auftreten mehrerer Krebsarten verbunden sind.“
KLICKEN SIE HIER, UM DIE FOX NEWS APP ZU ERHALTEN
Murtaza von der UW School of Medicine and Public Health hofft mit weiterer Forschung und Entwicklung, dass „diese Arbeit zu einem Bluttest zur Krebserkennung und -überwachung führen wird, der in den nächsten 2-5 Jahren für zumindest einige Erkrankungen klinisch verfügbar sein wird – und letztendlich für Patienten mit begrenzten Gesundheitsressourcen in den USA und auf der ganzen Welt zugänglich sein”, sagte er in der Pressemitteilung.