Britische Forscher haben eine große klinische Studie gestartet, die testet, ob ein tragbares Atemanalysegerät Bauchspeicheldrüsenkrebs viel früher erkennen kann als die derzeitigen Methoden.
Die Forscher gaben am Samstag bekannt, dass sie die düstere Prognose für eine Krankheit ändern wollen, die normalerweise erst im fortgeschrittenen Stadium auftritt.
Das Imperial College London hat in Zusammenarbeit mit Pancreatic Cancer UK mit der Evaluierung des Geräts in Schottland, Wales und England begonnen. Die Studie umfasst rund 40 Standorte und zielt darauf ab, etwa 6,000 Personen zu rekrutieren, die Symptome aufweisen, die auf eine Erkrankung der Bauchspeicheldrüse hindeuten könnten. Die Forschenden betonen, dass die Skala ihnen eine seltene Gelegenheit bietet, ein nicht-invasives Screening-Verfahren im klinischen Alltag zu testen.
Das Gerät zielt auf flüchtige organische Verbindungen (VOCs) ab, die mit einem einzigen Atemzug ausgeatmet werden.
Forscher gehen davon aus, dass sich die chemische Zusammensetzung bei der Entstehung von Krebs verändert. Normale Zellen und Krebszellen setzen unterschiedliche Stoffwechselsignale frei, und einige dieser Signale zirkulieren über den Blutkreislauf, bevor sie die Lunge verlassen.
In der Studie wird untersucht, ob sich anhand dieser VOC-Signaturen Krebs von häufigen Verdauungsbeschwerden unterscheiden lässt.
Die Teilnehmer atmen in ein kleines, batteriebetriebenes Messgerät. Dieses fängt Moleküle auf und sendet die Daten zur Analyse. Anschließend wertet eine Software für maschinelles Lernen das VOC-Muster aus und sucht nach Kombinationen, die mit Pankreastumoren in Verbindung stehen.
Die Ingenieure haben das System so konzipiert, dass es subtile chemische Signale erfasst, die auftreten können, bevor bildgebende Verfahren etwas Ungewöhnliches erkennen.
Bauchspeicheldrüsenkrebs zählt in Großbritannien weiterhin zu den tödlichsten Krebsarten. Viele Patienten erhalten die Diagnose erst, wenn die Krankheit bereits gestreut hat. Nationale Auswertungen zeigen, dass über 60 Prozent der Fälle im Stadium IV entdeckt werden, was die Behandlungsmöglichkeiten stark einschränkt.
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Nächste Phase mit Fokus auf die Genauigkeit in der realen Welt
Symptome wie Rückenschmerzen, Verdauungsstörungen oder Gewichtsschwankungen treten bei vielen Erkrankungen auf, weshalb Hausärzte oft unsicher sind. Kliniker sagen jedoch, dass ein einfacher Atemtest ihnen helfen könnte, Patienten früher an Spezialisten zu überweisen.
Die Organisatoren der Studie erwarten, dass sich die nächste Phase auf die Genauigkeit im Alltag konzentriert. Sie werden die Ergebnisse des Atemtests mit klinischen Daten vergleichen, um Sensitivität und Spezifität zu messen. Die Sensitivität gibt an, wie oft das Gerät Krebspatienten korrekt identifiziert. Die Spezifität zeigt, wie oft es Fehlalarme vermeidet. Die Ingenieure möchten außerdem verstehen, wie der Probennehmer in verschiedenen Krankheitsstadien, insbesondere in frühen Stadien, funktioniert.
Die Vertreter von Pancreatic Cancer UK sehen die Studie als potenziellen Schritt hin zu einem neuen Instrument für die Erstversorgung. Sie erklärten, die Technologie müsse zwar noch weiterentwickelt werden, glaubten aber, dass die Daten von Tausenden von Patienten ein aussagekräftiges Bild ihrer Stärken und Grenzen liefern würden. Darüber hinaus sehen sie einen Vorteil darin, das Screening näher an die Primärversorgung heranzuführen, wo die meisten Menschen ihre Symptome zuerst melden.
Forscher weisen darauf hin, dass Atemtests Teil eines umfassenderen Bestrebens nach einfacheren Krebsfrüherkennungsmethoden sind. Schnelltests auf Prostatakrebs im Urin zielen darauf ab, Marker innerhalb von Minuten nachzuweisen.
Speichelbasierte Mundkrebstests versprechen nahezu sofortige Ergebnisse in ambulanten Kliniken. Multikrebs-Bluttests, teilweise unterstützt von großen Unternehmen wie … Illumina (NASDAQ: ILMN) und Wächter Gesundheit (NASDAQ: GHMan sucht nach genetischen Fragmenten im Blutkreislauf, die auf Tumore hinweisen. Parallel dazu experimentieren mehrere Forschungsgruppen mit Atemgasanalysen zur Diagnose von Lungen-, Leber- und Magen-Darm-Erkrankungen.
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Der Bereich entwickelt sich hin zu benutzerfreundlichen Werkzeugen.
Mehrere Unternehmen wetteifern darum, atembasierte Diagnostikverfahren für Lungenkrebs in die Klinik zu bringen.
Breath Diagnostics hat beispielsweise eine Plattform namens OneBreath entwickelt, die flüchtige organische Verbindungen (VOCs) in einem einzigen Ausatemzug auffängt und sie chemisch in stabile Biomarker für die Analyse umwandelt.
Ihre veröffentlichten Daten lassen auf eine Sensitivität von etwa 94 Prozent und eine Spezifität von 85 Prozent bei der Früherkennung von Lungenkrebs mittels massenspektrometrischer Analysen schließen.
Owlstone Medical betreibt die Plattform Breath Biopsy, die Atemproben sammelt – häufig mithilfe des firmeneigenen ReCIVA-Samplers – und VOC-Profile analysiert, um Anzeichen von Lungenkrebs oder anderen Krebsarten zu erkennen. Owlstone führt derzeit eine klinische Phase-II-Studie zu Breath Biopsy für das Lungenkrebs-Screening durch.
Beide Unternehmen verfolgen das Ziel, mit der Atemgasanalyse eine schnelle, nicht-invasive Alternative zur Bildgebung anzubieten, um Krebs früher und einfacher zu erkennen.
Folglich argumentieren Experten, dass sich der Bereich hin zu Werkzeugen entwickelt, die auch in stark frequentierten Arztpraxen ohne aufwendige Ausrüstung funktionieren können.
Das Gerät des Imperial College baut auf früheren Pilotstudien auf, die nahelegten, dass VOC-Muster Krankheitsprozesse aufzeigen können. Frühere Arbeiten umfassten kleine Patientengruppen, doch die Teams berichteten von Hinweisen darauf, dass sich chemische „Fingerabdrücke“ bei der Tumorentstehung in der Bauchspeicheldrüse verändern. Diese nationale Studie soll nun bestätigen, ob diese Ergebnisse auch in einer deutlich größeren und heterogeneren Population Bestand haben.
Die Forscher werden auch die Benutzerfreundlichkeit untersuchen. Hausärzte werden dokumentieren, wie lange die Probenentnahme dauert, ob die Patienten das Gerät vertragen und wie schnell die Ergebnisse vorliegen. Das Team benötigt praktische Informationen, die die zukünftige Einführung des Geräts unterstützen können. Darüber hinaus planen die Softwareentwickler, die Modelle des maschinellen Lernens mit zunehmender Anzahl an Atemproben zu verfeinern und den Algorithmus mit jedem neuen Fall zu verbessern.
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Die Studie umfasst routinemäßige Untersuchungen auf verschiedene Erkrankungen.
Spezialisten für Bauchspeicheldrüsenkrebs betonen häufig die Notwendigkeit verbesserter Früherkennungsmethoden. Sie weisen darauf hin, dass eine frühere Diagnose die Wahrscheinlichkeit einer Operation erhöhen könnte, die für viele Patienten die einzige mögliche Heilungschance darstellt. Derzeit kommt jedoch nur ein kleiner Teil der Patienten für eine Operation infrage, da die meisten Tumore zu spät entdeckt werden. Kliniker hoffen, dass ein auf der Atemluft basierendes Screening, sofern es sich als zuverlässig erweist, dieses Verhältnis hin zu einer früheren Behandlung verschieben könnte.
Die Studie umfasst auch routinemäßige Untersuchungen auf andere Erkrankungen, die ähnliche Symptome wie eine Pankreasinsuffizienz aufweisen. Viele Teilnehmende leiden an Gallensteinen, Magengeschwüren oder Entzündungen im Verdauungstrakt. Diese Vergleiche sind wichtig, da ein Screening-Verfahren Krebs von häufigen, gutartigen Erkrankungen unterscheiden muss, um unnötige Ängste oder Eingriffe zu vermeiden. Daher werden die Analysten erfassen, wie oft das Gerät diese Erkrankungen falsch klassifiziert.
Die Finanzierung erfolgt durch eine Partnerschaft zwischen der gemeinnützigen Organisation und akademischen Einrichtungen. Ingenieure und Kliniker gehen davon aus, dass die Studie mehrere Jahre dauern wird, während sie Daten sammeln und auswerten. Zwischenberichte können den Algorithmus oder die Probenahmemethode anpassen. Darüber hinaus planen die Forscher zu untersuchen, wie Rauchen, Ernährung, Medikamente und Umwelteinflüsse die VOC-Profile beeinflussen.
Experten zufolge entspricht diese Arbeit einem globalen Trend hin zu nichtinvasiven Diagnoseverfahren. Die Atemgasanalyse ermöglicht es, innerhalb weniger Augenblicke Tausende von Molekülen zu erfassen und Ärzten so Einblicke in Stoffwechselveränderungen ohne Nadeln oder Scans zu geben. Einige Forschungsteams glauben, dass diese molekularen Signaturen die Erkennung mehrerer Krebsarten anhand eines einzigen Atemzugs ermöglichen könnten. Andere sehen die Atemgasanalyse als Ergänzung zur Bildgebung und als schnelles Instrument zur Triage.
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