Machbarkeitsstudie zur Untersuchung von Rektalschleim bei Aerodigestivtraktkrebs. (ORI-EGI-03)

Die embryologische Entwicklung des Aerodigestivtraktes (ADT) erfolgt aus einer einzigen primitiven Schicht, dem Endoderm. Die Differenzierung dieser Schicht führt zu epithelialen und mukosalen histopathologischen Ähnlichkeiten durch ein kontinuierlich verbundenes Lumen, das sich vom oberen Drittel der Speiseröhre bis zum anorektalen Übergang erstreckt und die Organe des Gastrointestinaltrakts (Leber, Bauchspeicheldrüse, Gallenblase) und der Atemwege (Trachea, Bronchien und Lunge).

Zu den Krebsarten des Aerodigestivtraktes gehören: nicht-kleinzellige Lunge (NSCLC), distaler Speiseröhren-, Magen-, Bauchspeicheldrüsen-, Gallen-, Dünndarm- und Darmkrebs. Die vorherrschende Krebsart ist ein Adenokarzinom, das in den Drüsenzellen entsteht, die die Eingeweide auskleiden. Diese Zellen haben die Fähigkeit, Schleim abzusondern und die innere Auskleidung des Lumens zu bilden. Alle diese Krebsarten scheiden direkt oder indirekt Zellen in den Magen-Darm-Trakt aus. Das Magen-Darm-Epithel regeneriert sich alle 5-7 Tage, das abgestoßene Zellmaterial wandert nach distal und wird als Teil des Stuhls ausgeschieden. Der Großteil der Lungensekrete wird geschluckt, wodurch eine Interaktion mit dem Darm entsteht, die bisher hauptsächlich aus der Perspektive der Mikrobiota untersucht wurde.

Die Covid-19-Pandemie hat die Belastung traditioneller diagnostischer Pfade deutlich gemacht, mit einem Rückgang der normalen Endoskopie-Arbeitsbelastung um 90 % in der ersten Welle der Pandemie, was die Notwendigkeit praktischer Untersuchungen unterstreicht, die als Triage-Instrument in der Primärversorgung eingesetzt werden können Personen diskriminieren, die keine invasiveren diagnostischen Tests benötigen. Die Probenahme von rektalem Schleim ist möglicherweise ein ansprechendes Screening-Tool; schnell, minimal-invasiv, kostengünstig, kann für potenziellen prognostischen Wert seriell wiederholt werden, erfordert minimale Ausrüstung oder Schulung und produziert robustes DNA-Material für die Extraktion.

Jüngste Forschungen haben gezeigt, dass cfDNA von Darmkrebs in guter Menge und Qualität durch Rektalschleimproben nachgewiesen werden kann, und derzeit laufen klinische Studien mit der Technik bei symptomatischen Teilnehmern, die sich mit der Verwendung von Rektalschleim zum Nachweis von Dickdarmkrebs befassen (ClinicalTrials.gov, NCT-Kennung: NCT04659590). Diese unveröffentlichte Forschung hat ein genomisches Profil von Darmkrebs im Rektalschleim mithilfe von Next Generation Sequencing (NGS) zum Nachweis von genetischen Mutationen und Veränderungen der Methylierung erstellt, das mit den dokumentierten genetischen Mutationen im Zusammenhang mit Darmkrebs-Tumorbiopsien korreliert. Aufgrund der embryologischen Ähnlichkeiten finden sich KRAS und p53 auch in Assoziation mit anderen Krebsarten des Gastrointestinaltrakts. Die 1983 entdeckte Methylierung ist ein wachsendes Gebiet in der Epigenetik, sie ist schneller und kostengünstiger als der Nachweis genetischer Mutationen und verspricht eine erhöhte Sensitivität und Spezifität. Die Literatur deutet auf eine starke Verbindung zwischen Methylierungsveränderungen und Tumorentstehung bei Krebserkrankungen des Luft- und Verdauungstrakts hin, die allein oder in Verbindung mit dem Nachweis von cf-DNA-Mutationen eine bedeutende Rolle bei der Früherkennung spielen könnten.

Diese Forschung zielt darauf ab, einen neuen Einblick in den rektalen Schleim zu geben. Die Literatur ist sich einig, dass weitere Forschung und Standardisierung von Biomarkern und Probenahmen erforderlich sind. Mit einem neuartigen genomischen und epigenetischen Verständnis von diagnostischen und therapeutischen Zielen wird eine Zukunft der personalisierten onkologischen Versorgung erwartet.