Liquid Biopsy – Erweiterung des molekularpathologischen Spektrums

Zusammenfassung

Mit Einführung der Feinnadelbiopsie in der Mitte des 19. Jahrhunderts hat sich die Gewebebiopsie als Standardmethode zur Probengewinnung für die Diagnostik von Krebserkrankungen durchgesetzt. Aufgrund der technischen Entwicklung molekularbiologischer Methoden diente diese mittlerweile nicht nur zur Bestimmung des histologischen Subtyps, sondern auch zur Charakterisierung molekularer Veränderungen und bildete damit die Grundlage für den Einsatz zielgerichteter Therapien. Mit der steigenden Zahl an Krebserkrankungen und der ständigen Erweiterung der Vielfalt an Biomarkern zeigen sich zunehmend die Limitationen der Gewebeuntersuchung. Mit der Liquid-Biopsy-Analyse lässt sich das Spektrum der molekularpathologischen Diagnostik nun erweitern. So ist es erstmals möglich, mit diesem minimal-invasiven Verfahren sowohl die Tumorheterogenität als auch die klonale Entwicklung eines Tumors im Zeitverlauf zu untersuchen. Mit dem Einsatz hochsensitiver Methoden lassen sich minimale Resterkrankungen und Therapieresistenzen weit vor den üblichen bildgebenden Verfahren nachweisen. Auch wenn die Datenlage aktueller Studien vielversprechend ist, stellt der Nachweis molekularer Veränderungen mittels Liquid Biopsies methodisch, von der Präanalytik bis zur Dateninterpretation, eine große Herausforderung dar. Daher ist es wichtig, sich mit den Prozessen von der Probengewinnung und Aufarbeitung bis zu Datenanalyse vertraut zu machen. Die Liquid Biopsy hat das Potenzial, auch über ihre aktuellen Anwendungen hinaus, die sich v. a. auf fokussierte Mutationsanalysen beschränken, das molekularpathologische Methodenspektrum zu erweitern und damit die Chance auf zielgerichtete Therapien für die betroffenen Patienten zu verbessern.

Abstract

With the implementation of fine-needle biopsy in the middle of the 19th century, tissue biopsies became the standard method for obtaining samples for cancer diagnosis. In addition to determination of histological subtype, due to the technical development of molecular biology-based methods, biopsies enabled molecular characterization of the tumor and paved the way for targeted therapies. With the increasing incidence of cancer and the constant expansion of the spectrum of biomarkers, the limitations of tissue-based diagnosis are becoming more and more apparent. Liquid biopsy analyses offer the potential to broaden the spectrum of molecular biology methods and improve diagnostic approaches. For the first time, it is now possible to use this minimally invasive procedure to examine both tumor heterogeneity and the clonal development of a tumor over time. Using highly sensitive methods, minimal residual disease and resistance to treatment can be determined far before they could be detected with standard imaging methods. Even though data from current studies are promising, from the preanalytical steps to data interpretation, the detection of molecular alterations using liquid biopsies is a complex and challenging process. Therefore, it is necessary to understand the entire workflow in detail, from sample collection and processing to data analysis and interpretation. Liquid biopsies have the potential to expand the spectrum of molecular pathology methods beyond their current applications, which are primarily limited to focused mutation analyzes, and thus to improve the chance of finding targeted therapies for affected patients.