Entwicklung neuartiger zirkulierender epigenetischer Biomarker zur Früherkennung von Lungenkrebs

Lungenkrebs ist die häufigste Krebstodesursache und verursachte im Jahr 2018 weltweit 2,09 Millionen Fälle. Weltweit besteht ein großer Bedarf an empfindlichen und zuverlässigen Tests, um Lungenkrebs in frühen Stadien zu erkennen, in denen er geheilt werden kann. Frühere Studien haben gezeigt, dass zirkulierende zellfreie Tumor-DNA (ctDNA), die von Tumorzellen abgegeben wird, dieselben Mutationen und Methylierungsmuster enthält wie die ursprünglichen Tumorzellen. Neue Erkenntnisse deuten darauf hin, dass bei Krebspatienten eine systemische Immunschwäche vorliegt und dass tumorreaktive T-Zellen im Vergleich zu anderen Bystander-Zellen ein anderes molekulares Profil aufweisen. Daher kann eine molekulare Anomalie der ctDNA und der tumorreaktiven T-Zellen eines der ersten Anzeichen sein, die auf das Vorliegen einer bösartigen Erkrankung hinweisen, und sie kann aufgrund ihrer Zweckmäßigkeit als vielversprechendes Ziel für die Entwicklung blutbasierter Tests bei Lungenkrebs im Frühstadium dienen -Invasivität im Gegensatz zur invasiven Tumorbiopsie oder bildgebenden Verfahren, die durch eine unbefriedigende Sensitivität/Spezifität eingeschränkt sind.

Ziel der Forscher ist es, neuartige Marker für die Früherkennung von Lungenkrebs zu identifizieren und neue Technologien zu entwickeln, die mit hoher Sensitivität und Spezifität klinisch anwendbar sind. Die Ziele dieses Vorschlags sind vielfältig: (1) Die Forscher werden einen genomweiten Methylierungsatlas der zirkulierenden zellfreien DNA und der zirkulierenden T-Zellen bei Lungenkrebspatienten im Vergleich zu Nichtkrebspatienten erstellen. (2) Die Forscher werden eine angereicherte Methode entwickeln, um die Leistung der Multiplex-Droplet-Digital-PCR-Technologie (ddPCR) mit erhöhter Empfindlichkeit und geringerem DNA-Eingabebedarf zu verbessern. (Angereicherte methylierungsspezifische digitale Tröpfchen-PCR, EMS-ddPCR) (3) Die Forscher werden ein einzelliges, ortsspezifisches DNA-Methylierungsnachweissystem entwickeln, das frei von Bisulfit ist und nicht auf PCR basiert. Das System kann mit Durchflusszytometrie oder Massenzytometrie gekoppelt werden, um einen zelltypspezifischen Methylierungsnachweis zu ermöglichen. (einzelzelliger, ortsspezifischer Methylierungsnachweis, scLSM-FACS) (4) Die Forscher werden eine neuartige Methylierungssignatur identifizieren, die aus Tumor- und Immunbiomarkern zur Früherkennung von Lungenkrebs besteht.