Liquid Biopsy im Vergleich zur Tumorbiopsie – Liquid Biopsy

Bei der Liquid Biopsy (Synonym: Flüssigbiopsie) handelt es sich um eine blutbasierte Nukleinsäure-Analytik zum Nachweis von Tumorzellen bzw. Tumor-DNA im Blut.

Quellen der Tumor-DNA sind zirkulierende Tumorzellen ("circulating tumor cells", CTCs) und die zellfreie DNA (Desoxyribonukleinsäure; "cell-free DNA", cfDNA). Des Weiteren ermöglicht das Verfahren die Detektion ("Aufspüren") zellfreier mitochondrialer Tumor-RNA (cfmiRNA) und die Detektion von Exosomen.

Der Begriff Flüssigbiopsie ist allerdings unzutreffend, da es sich um ein rein molekularanalytisches Verfahren handelt. Eine Biopsie (Gewebeentnahme) im Sinne der Pathologie liegt nicht vor, sondern bei dem untersuchten Material handelt es sich z. B. um zirkulierende DNA, die vom Tumor in das Serum (wässriger Bestandteil des Blutes) abgegeben wurde.

Die Liquid Biopsy kann multiple, gleichzeitig auftretende Resistenzen entdecken.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Screening bzw. Früherkennung von Krebs
• Abschätzung eines Metastasierungsrisikos
• Identifizierung therapeutischer Zellstrukturen
• Analyse von Treibermutationen in den Genen (z. B. EGFR, KRAS, NRAS, BRAF oder PIK3C)
• Nachweis von Resistenzmechanismen
• Tumormonitoring – u. a. Nachweis einer minimalen Resterkrankung sowie von Rezidiven

Nachfolgend Publikationen zum Einsatz der Liquid Biopsy beim Kolonkarzinom (Dickdarmkrebs):

• Screening auf Mutationen (Veränderungen im Erbbild) in RAS-Genen beim metastasierten kolorektalen Karzinom, um ein Ansprechen auf monoklonale EGFR-Antikörper vorherzusagen; wird sicherlich zum neunen Goldstandard: mithilfe der DNA-Analyse wurden erheblich mehr Mutationen entdeckt als durch die Gewebebiopsie; ein weiterer Vorteil ist die Schnelligkeit der Auswertung (nur 2 Tage) [2]
• Hinweise auf ein Rezidivrisiko (Risiko des Wiederauftretens des Tumors) nach einer chirurgischen Resektion (operative Entfernung) bei Patienten im Stadium II bzw. Indikationsstellung für eine Chemotherapie. Weitere Ergebnisse sind abzuwarten. [1]

Bislang sieht es so aus, dass die Tumorbiopsie eine Schlüsselstellung behalten wird. So ist beispielsweise zellfreie zirkulierende Tumor DNA nicht bei allen, sondern nur bei ca. 70 % der metastasierten Tumorerkrankungen (Tumorerkrankung, die mit der Bildung von Tochtergeschwülsten einhergeht) nachzuweisen.

In einer prospektiven Kohorte von 42 Patienten mit molekular definierten gastrointestinalen (Magen-Darm) Krebserkrankungen und erworbener Resistenz gegen eine gezielte Therapie ergab der direkte Vergleich von postprogressiver cfDNA mit der Tumorbiopsie (Gewebeentnahme aus dem Tumor), dass cfDNA häufiger klinisch relevante Resistenzänderungen und multiple Resistenzmechanismen identifizierte. Allerdings wurden in 78 % der Fälle durch die Tumorbiopsie und nicht durch die Liquid Biopsy gefundene relevante genetische Veränderungen für die Resistenzänderung nachgewiesen [3].

Zum aktuellen Stand kann gesagt werden, dass es große Unterschiede zwischen den unterschiedlichen Tumortypen und in Abhängigkeit vom Tumorstadium gibt.

Die Tatsache, dass die Liquid Biopsy eine invasive Diagnostik (diagnostisches Verfahren, bei dem ein Eingriff in den Körper der untersuchten Person nötig ist) ggf. erspart, zeigt einen wesentlichen Vorteil gegenüber der Tumorbiopsie. Allerdings ist zum Beispiel der cfDNA-Nachweis bei Hirntumoren wegen der Blut-Hirn-Schranke nicht möglich, da mit den aktuellen Verfahren nur extrem wenig DNA-Fragmente im Blut gefunden werden.

Literatur

1. Tie J et al.: Circulating tumor DNA analysis detects minimal residual disease and predicts recurrence in patients with stage II colon cancer. Science Translational Medicine 06 Jul 2016: Vol. 8, Issue 346, pp. 346ra92 doi: 10.1126/scitranslmed.aaf6219 2
2. Thierry AR et al.: Clinical utility of circulating DNA analysis for rapid detection of actionable mutations to select metastatic colorectal patients for anti-EGFR treatment. Ann Oncol. 2017 Sep 1;28(9):2149-2159. doi: 10.1093/annonc/mdx330.
3. Parikh AR et al.: Liquid versus tissue biopsy for detecting acquired resistance and tumor heterogeneity in gastrointestinal cancers Nature Medicine 2019;25:1415-21