Fragmentomik ermöglicht präzisen Nachweis urologischer Tumoren

Die Analyse zellfreier DNA aus dem Urin (ucfDNA) kommt in der molekularen Diagnostik bislang noch kaum zum Einsatz. Ein chinesisches Forschungsteam hat nun in einer Proof-of-Concept-Studie untersucht, wie epigenetische Methylierungssignale direkt aus den Fragmentierungsmustern der ucfDNA abgeleitet werden können.

Den Ergebnissen zufolge könnte die Fragmentomik-Analyse von cfDNA in Urinproben eine nicht invasive Strategie zur Krebserkennung, Tumorlokalisation und Risikostratifizierung im Urogenitaltrakt bieten.

Die Forschenden um Erstautor Qing Zhou von der Chinese University of Hong Kong entwickelte zu diesem Zweck die Methode „uFRAGMA“ (FRAGmentomics-based Methylation Analysis for ucfDNA). Mit dieser können die durch die primäre Urin-Nuklease DNASE1 induzierten Spaltungsmuster an CpG-Stellen ausgewertet werden. Die Performance der Methode evaluierten die Wissenschaftler an 400 ucfDNA-Proben von Patienten mit Blasen-, Nieren- und Prostatakarzinomen sowie krebsfreien Kontrollen. Zu letzteren zählten neben gesunden Personen auch Hämaturie-Patienten und Patienten mit benignen PSA-Erhöhungen.

Unter Einsatz maschineller Lernmodelle (XGBoost) erzielte uFRAGMA eine robuste diagnostische Leistungsfähigkeit. Bei der Erkennung von Blasenkrebs wurde eine AUC von 0,98 erreicht, für die Erkennung von Nierenkrebs lag die AUC bei 0,93. Besonders klinisch relevant erwies sich der Test im Rahmen der Prostatakrebs-Früherkennung: Bei Patienten mit erhöhtem PSA-Wert (>4 ng/mL) konnte uFRAGMA den Anteil unnötiger Prostatabiopsien um 67,5% reduzieren. Zudem ermöglichte ein Modell zur Bestimmung des Gewebeursprungs, ein sog. Tissue-of-origin-Classifier, eine korrekte Zuordnung des Primärtumors mit Genauigkeiten von 92% für Blasenkrebs, 80% für Prostatakrebs und 71% für Nierenkrebs.

(mkl/BIERMANN)

Das könnte Sie ebenfalls interessieren:

Können Hunde Krebserkrankungen des Urogenitaltrakts erschnüffeln?

Zirkulierende Tumor-DNA mit hoher Aussagekraft im gesamten Spektrum des Urothelkarzinoms