Prostatakrebs im Urin diagnostizieren

Mit ihrem Verfahren wollen die Wittener Wissenschaftler die Diagnostik bei Prostatakrebs erleichtern. Foto: Universität Witten-Herdecke

Kleine RNAs sollen in Zukunft die Diagnose von Prostatakrebs erleichtern. In diese Richtung weist eine aktuelle Publikation aus der Universität Witten/Herdecke.

Bei dem Verfahren werden Micro-RNAs (miRNAs) und piwi-interacting-RNAs (piRNAs) aus geringen Mengen einer Urinprobe gewonnen und vervielfältigt. Dabei handelt es sich um kurze Moleküle der Erbinformation, die nicht selbst in Proteine übersetzt werden. Stattdessen regulieren sie das Abschreiben und den Transport von Gen-Informationen. Die piRNAs interagieren mit speziellen Proteinen, die bereits abgelesene mRNA-Moleküle abfangen und abbauen können (“gene silencing”).

Die Forscher analysierten über 2500 dieser kleinen RNAs und konnten ein Muster darin entdecken. Untersucht wurden Urinproben von 25 Patienten mit Benigner Prostatahyperplasie (BPH) und 28 Prostatakrebs-Patienten. Sie wurden unter Verwendung von Next-Generation-Sequencing analysiert, um das Expressionsprofil von gesamter und exosomaler miRNA/piRNA zu bestimmen.

79 miRNAs und 5 piRNAs wurden signifikant unterschiedlich exprimiert (angepasster p-Wert <0,05 und log2-Fc >1 oder <-1). Davon konnten 6 miRNAs und 2 piRNAs statistisch validiert werden (Area under the curve bei Testkohorte >=0,7).

Zusätzlich wurden maschinelle Lernalgorithmen verwendet, um ein Panel von 22 zusätzlichen miRNAs zu identifizieren, deren Interaktion es ebenfalls ermöglichte, die Patientengruppen zu unterscheiden.

„Ändert sich die Zusammensetzung im Urin, spricht das scheinbar für oder gegen Prostatakrebs“, erläutert Erstautor Lukas Markert. „Neben dem PSA-Wert und der Biopsie könnte dies als hilfreiches Diagnosekriterium in der Urologie etabliert werden.“

Markert und Letztautor Dr. Andreas Savelsbergh stellen sich bereits vor, dass ihre Untersuchungsmethode die invasive Prostatabiopsie vielleicht irgendwann ersetzen könnte. „Wir sind froh über die deutlichen Ergebnisse unserer Untersuchung und hoffen, dass sie bald Anwendung finden können. Trotzdem ist uns bewusst, dass wir nur einen Grundstein gelegt haben. Weitere Forschung an größeren Patientengruppen ist vorab notwendig, um die Arbeit zu bestätigen.“ Außerdem sei die Entwicklung eines klinischen Test-Kits auf Basis der Daten nötig. Dafür wollen die Forscher mit Partnern aus der Industrie oder einem Start-Up-Unternehmen zusammenarbeiten.

(ms)

Publikation:

Markert L, Holdmann J, Klinger C et al. Small RNAs as biomarkers to differentiate benign and malign prostate diseases: An alternative for transrectal punch biopsy of the prostate? PLoS One 2021 Mar 24;16(3):e0247930 

Quelle Universität Witten/Herdecke