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Diagnose

Diagnose ist das Erkennen einer Krankheit und unter Diagnostik versteht man die Gesamtheit der Maßnahmen, die zu diesem Erkennen führen. Dazu gehören neben der Anamnese auch körperliche Untersuchungen und Analysen von Körpergewebe wie z.B. Blut oder Haut bzw. Ausscheidungen wie Harn oder Stuhl.

Grundpfeiler der Personalisierten Medizin

Eine gute und umfangreiche Diagnose ist essenziell, um die Erkrankung zu bestimmen. Besonders in der Personalisierten Medizin sind Diagnostik und Therapie eng miteinander verknüpft. Denn nur, wenn eine Erkrankung richtig erkannt wird, kann eine gezielte Therapie angewendet werden. Modernste Diagnoseverfahren liefern heutzutage das nötige Wissen über genetische und biologische Eigenschaften eines Menschen – oder eines Tumors.

Gute Diagnose = bessere Therapie

Heutige Diagnoseverfahren sollen vor allem zu besseren Therapieentscheidungen mit weniger Nebenwirkungen führen. Die gezielte Untersuchung von Biomarkern, die als Prognosefaktoren bei vielen Erkrankungen (z.B. Krebs, Multiple Sklerose, Rheuma) eine Rolle spielen, gehört mittlerweile zum diagnostischen Standard.

Biomarker weisen auf normale oder krankhafte biologische Prozesse im Körper hin. Die Blutdruckmessung ist z.B. ebenso eine Biomarkerbestimmung wie die Messung des Blutzuckerspiegels. Biomarker können genetische, anatomische, physiologische oder biochemische Merkmale sein, die in Blut und Gewebe nachgewiesen werden und Teil des Genoms sind.

Welche Biomarker unterscheidet man?

  • Diagnostischer Biomarker: zeigen Veränderungen an, die auf Vorliegen einer Erkrankung hinweisen können
  • Prädiktiver Biomarker: Vorhersage des Krankheitsverlaufs aufgrund einer Therapie
  • Prognostischer Biomarker: Vorhersage des Krankheitsverlaufs unabhängig von einer Therapie

Genetische Marker zählen ebenfalls zu Biomarkern. Ärzt:innen untersuchen dabei Veränderungen am Erbmaterial von Zellen.

  • Wird ein einzelnes Gen untersucht, spricht man von einem Gentest.
  • Bei einem Genexpressionstest werden Veränderungen in der Ablesehäufigkeit von Genen gemessen. 
  • Bei einem Multigentest werden mehrere Gene in einem Test untersucht. Man nennt diesen Test auch Gen-Panel.
  • Bei der sogenannten Tumorgenomsequenzierung wird erforscht, ob die Untersuchung des gesamten Erbmaterials eines Tumors für Betroffene einen Nutzen bringt.

Cancer of Unknown Primary

Herausforderung „Cancer of Unknown Primary“ (CUP) – trotz modernster Diagnoseverfahren bleibt bei 3-5% der Krebspatient:innen der Primärtumor unbekannt.

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Die häufigsten molekular-diagnostischen Methoden

Dank moderner molekulardiagnostischer Methoden können Ärzt:innen Gewebe, Zellen und sogar Zellbestandteile auf bestimmte Eigenschaften untersuchen. Das dafür nötige Material, also Zellen oder Moleküle, befindet sich bei Krebserkrankungen z.B. im Tumorgewebe oder in tumorbedingten Flüssigkeitsansammlungen. Untersucht wird im Krankheitsfall auch Blut, Urin und manchmal die Hirnflüssigkeit.

Für eine umfangreiche Diagnose werden Proben aus der zu untersuchenden Körperflüssigkeit oder dem Gewebe entnommen, die sogenannte Biopsie. Bei einer Probe aus einer Körperflüssigkeit spricht man auch von einer flüssigen Biopsie (englisch: liquid biopsy).

Histologie

Patholog:innen untersuchen Gewebeproben, wie z.B. Blut, um krankhafte Veränderungen festzustellen. Die Histologie ist die Grundlage für weiterführende Untersuchungen.

Immunhistochemie (auch: Immunhistologie)

Bei dieser Methode können Proteine mit Hilfe von markierten Antikörpern sichtbar gemacht werden. So kann z.B. bestimmt werden, in welchem Gewebe ein bestimmtes Protein vorhanden ist und sogar, an welchem Ort in der Zelle es sich befindet.

Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH)

Bei diesem Verfahren zur Erbgutanalyse werden definierte Chromosomenbereiche gefärbt. Dafür wird Gewebe entnommen und histologisch als dünne Scheibe aufbereitet. In diesem histologischen Schnittpräparat (= in situ) können bestimmte DNA- oder RNA-Sequenzen nachgewiesen und damit genetische Veränderungen festgestellt werden. So können alle Zellarten und -stadien auf klinisch relevante Genveränderungen untersucht werden.

Chromogene-in-situ-Hybridisierung (CISH)

Auch für dieses Diagnoseverfahren wird Gewebe entnommen und ein histologisches Schnittpräparat angefertigt. Mittels CISH kann Tumorgewebe von gesundem Gewebe unterschieden werden. Auch die Vermehrung von viraler RNA im Körper kann damit nachgewiesen werden.

Sequenzierung

Sequenzieren bedeutet, das Erbgut Baustein für Baustein zu entschlüsseln und die Abfolge zu einer "Sequenz" zusammenzusetzen. So können Sequenzen von Tumor- und Körperzellen verglichen und nach Auffälligkeiten gesucht werden.

Next Generation Sequencing (NGS)

Mit NGS können mehrere hundert Gene gleichzeitig untersucht werden, was v.a. aufgrund des technologischen Fortschritts möglich ist. Mutationen, die an mehreren Stellen eines Gens auftreten können, werden damit rasch analysiert.

Liquid Biopsy

Es kann vorkommen, dass sich Krebszellen vom Tumor lösen und frei im Blut schwimmen. Diese zirkulierenden Tumorzellen (CTCs, englisch: circulating tumor cells) sind allerdings nicht einfach zu finden, weil sie nur in sehr geringen Mengen im Blut vorhanden sind. Es ist auch schwierig, sie von gesunden Zellen zu unterscheiden. 

Derzeit gibt es noch nicht viele Anwendungsmöglichkeiten bei Krebspatient:innen. Bei Brustkrebs kann der Nachweis von CTCs Hinweise auf den möglichen Krankheitsverlauf geben. Bei Lungenkrebs können bestimmte Veränderungen in CTCs auf die Wirksamkeit von bestimmten zielgerichteten Medikamenten hinweisen. Auch zirkulierender Tumor-DNA, das sind kurze Erbgut-Abschnitte, die von Tumorzellen ins Blut freigesetzt werden, können mittels Liquid Biopsy im Blut detektiert werden. Die Liquid Biopsy wird intensiv beforscht, um herauszufinden, ob es noch andere Einsatzmöglichkeiten dafür gibt oder vielleicht sogar eine Krebsfrüherkennung möglich ist.

Polymerase-Kettenreaktion (englisch: Polymerase Chain Reaction, PCR)

PCR ist das wohl meistgenutzte molekularbiologische Verfahren. Kleinste DNA-Spuren können damit künstlich vervielfältigt werden. PCR wird heutzutage z.B. bei Vaterschaftstest eingesetzt oder zum Nachweis von Krankheiten (genetische Krankheiten oder Virusinfektionen). In der Personalisierten Medizin suchen wir in Gewebeproben damit gezielt nach Krebszellen.

Therapie

Ob Chemo- oder Hormontherapie, Bestrahlung oder Immuntherapie – erst nach der Diagnose wird klar, welche Therapie in Frage kommt.

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