Mit einer ,Flüssigbiopsie‘ (Liquid Biopsy) werden zirkulierende Tumormarker analysiert, die sich in Körperflüssigkeiten finden lassen. Zu diesen Markern gehört die zirkulierende Tumor-DNA (ctDNA, circulating tumor DNA). Im Rahmen von Zelltod und anderen physiologischen Prozessen setzen Zellen DNA-Fragmente frei (cfDNA, cell-free DNA), die u. a. im Plasma nachweisbar sind. Liegt eine Tumorerkrankung vor, kann ctDNA als Fraktion der zellfreien DNA detektiert werden. Sie lässt sich molekulargenetisch untersuchen und durch tumorspezifische Charakteristika von zellfreier DNA gesunder Zellen abgrenzen.
Großes Potenzial für die Diagnostik solider Tumore
Für die Diagnostik solider Tumore bietet die ctDNA-Analyse mit Liquid Biopsy breitgefächertes Potential in verschiedenen Anwendungsbereichen, die derzeit noch weiter in der Forschung evaluiert werden. Wird der Tumor molekular charakterisiert, können Therapien zielgerichteter gewählt werden. Ein Monitoring während der Therapie ermöglicht es, das Ansprechen der Behandlung zu beurteilen und mögliche Resistenzen zu erkennen. Ebenso unterstützt das Verfahren die Rezidiv-Früherkennung und die Bestimmung der minimalen Resterkrankung (MRD). Dies gilt auch für das Mammakarzinom, wie vielversprechende Studienergebnisse (1) für verschiedene der genannten Anwendungsfelder zeigen.
Minimal-invasiv und mit hohem Informationsgehalt
- gute Möglichkeit zur seriellen Probengewinnung dank minimal-invasiver Probennahme
- keine Limitation durch Verfügbarkeit von Biopsie-Material, da Körperflüssigkeiten analysiert werden
- Tumor wird in seiner gesamten Heterogenität abgebildet
- Möglichkeit der Abgrenzung zwischen Driver- und Passenger-Mutationen
- bei wiederholter Probennahme ist Monitoring der klonalen Entwicklung möglich
- hohe Korrelation zwischen ctDNA-Level und Tumorlast
Heute schon Teil der Routineversorgung
Liquid Biopsy hat mit der EMA-Zulassung (European Medicines Agency) der zielgerichteten Therapeutika Alpelisib (PIK3CA-Inhibitor) und Elacestrant (selektiver Östrogenrezeptor-Degrader) in die begleitende Mutationsdiagnostik (companion diagnostics) bei der Versorgung von Patient:innen mit Mammakarzinom Einzug gehalten. Beide Wirkstoffe sind bei post-menopausalen Frauen und bei Männern mit einem lokal-fortgeschrittenen oder metastasierten Östrogenrezeptor (ER)-positiven, HER2-negativen Mammakarzinom indiziert.
Patient:innen mit Progression unter oder nach Antihormontherapie und PIK3CA-Mutation zeigen ein verbessertes progressionsfreies Überleben bei Kombinationstherapie von Alpelisib mit dem Antiöstrogen Fulvestrant im Vergleich zu Placebo + Fulvestrant (2) Gemäß Empfehlung der European Society of Medical Oncology (ESMO) kann die PIK3CA-Mutation mittels Liquid Biopsy oder im Biopsat nachgewiesen werden (3).
Eine aktivierende Mutation im Östrogenrezeptor 1-Gen ESR1 kann unter der Therapie mit Aromatase-Inhibitoren erworben werden. Sie bedingt die konstitutive Aktivierung des Östrogenrezeptors und dadurch eine endokrine Resistenz. Die Behandlung mit Elacestrant, das den Abbau des Östrogenrezeptors induziert, verbesserte in der Phase III EMERALD-Studie das progressionsfreie Überleben bei ESR1-Mutation gegenüber einem Standard-of-Care-Ansatz (4). Indiziert ist Elacestrant bei Nicht-Ansprechen oder Progression nach mindestens einer endokrinen Therapie, inklusive eines CDK4/6-Inhibitors, und Nachweis einer aktivierenden Mutation in ESR1 (vorzugsweise mittels Liquid Biopsy) (3).
Deutlicher Mehrwert für die Patient:innenversorgung
Wir setzen für die Liquid Biopsy auf ein hoch sensitives Next-Generation Sequencing (NGS)-Sequenzierverfahren, das als in-vitro Diagnostikum sogar CE-zertifiziert ist. Für die Gene PIK3CA und ESR1 sind wir hierdurch nicht auf Hotspot-Mutationen begrenzt, sondern können auch andere therapierrelevante Mutationen detektieren. Durch die Anwendung von Fehlerkorrekturverfahren kann eine sehr hohe Sensitivität mit einer Nachweisbarkeit von bis zu 0,06 % VAF (Varianten-Allelfrequenz) garantiert werden.
PCR-basierte Verfahren haben wesentliche Limitationen, da mit ihnen nur gezielt auf fest definierte, bekannte Varianten analysiert werden kann. Für die Mutationsdetektion wird deswegen nur auf die häufigsten PIK3CA- bzw. ESR1-Mutationen getestet. Daher setzen wir auf NGS-Sequenzierung.
Vielseitig und zukunftsstark
Unser Liquid Biopsy-Ansatz deckt neben Zielregionen in PIK3CA und ESR1 weitere für das Mammakarzinom relevante Gene ab: AKT1, ERBB2, KRAS sowie TP53. Durch interne Kalibrierung ist zudem die Quantifizierung der Molekülzahl möglich. So erreichen wir mit unserem Ansatz eine Versatilität, dank der wir bei der zukünftigen Erweiterung der Liquid Biopsy-Anwendungsbereiche in der klinischen Routine besonders schnell eine sensitive Begleitdiagnostik bei Mammakarzinom anbieten können.
Quellen
(1) Dickinson et al. JAMA Netw Open 7 (9), e2431722 (2024), Guo et al. J Natl Cancer Cent 4 (1), 63-73 (2024), Guo et al. J Natl Cancer Cent 4 (2), 153-161 (2024), Nader-Marta et al. ESMO Open 9 (3), 102390 (2024), Panet et al. NPJ Breast Cancer 10 (1), 50 (2024)
(2) André et al. N Engl J Med 380 (20),1929-1940 (2019), André et al. Ann Oncol 32 (2), 208-217 (2021)
(3) Pascual et al. Ann Oncol 33 (8), 750-768 (2022)
(4) Bidard et al. J Clin Oncol 40, 3246-3256 (2022), Burstein et al. J Clin Oncol 41 (18), 3423-3425 (2023)
