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Dr. Carolin Dippmann und Daria Meyer aus unserem Forschungs- und Entwicklungsteam arbeiten u. a. mit der Methode des „Third Generation Sequencing“. Mithilfe dieser Technologie untersuchen sie DNA (Desoxyribonukleinsäure) aus Tumoren sehr viel genauer, als bisher möglich war.

Die Methode ist ein enormer Fortschritt: Die epigenetischen Veränderungen der DNA verraten uns, wenn sich gesunde Zellen zu Krebs entwickeln. Und mit „Third Generation Sequencing“ können wir diese direkt erkennen.

Unser Ziel bei oncgnostics ist es, solche epigenetischen Marker aufzuspüren. Vor allem bei der Früherkennung von Kopf-Hals-Tumoren steckt die Entwicklung noch in den Anfängen. In verschiedenen Forschungsprojekten, u. a. der OroCa-Graz-Studie, arbeiten wir zusammen mit Klinikern an einem einheitlichen Screening, um die dazugehörigen Krankheiten früher und zuverlässiger als bisher zu erkennen.

Inwieweit dabei das Third Generation Sequencing zum Einsatz kommt und was sich genau dahinter verbirgt, erklären die beiden Wissenschaftlerinnen im Folgenden.

Wie funktioniert das Third Generation Sequencing?

Teil unserer täglichen Arbeit ist es, DNA-Fragmente auf epigenetische Veränderungen, speziell auf DNA Methylierung, zu untersuchen. DNA Methylierungen an bestimmten Basenabfolgen weisen darauf hin, dass sich die betreffende Zelle verändert hat.

Das Third Generation Sequencing ist eine Methode, mit der diese Analysen schneller und effektiver funktionieren. Zudem liefert die Methode die Informationen zur DNA Sequenz in sehr hoher Auflösung: Es werden nämlich einzelne DNA-Moleküle analysiert. Die biologische DNA wird in eine digitale Version übertragen und am Computer auswertbar. Dabei kann auch die DNA Methylierung, die bei der Krebsentstehung auftritt, direkt analysiert werden. Und diese interessiert uns ganz speziell.

Veranschaulicht ist der Prozess in einem Video von „Oxford Nanopore Technologies“ auf YouTube.

Wie unterscheidet sich die Methode von früheren Verfahren?

Mit bisherigen Sequencing Verfahren konnten wir nur die Basenreihenfolge von kurzen DNA-Fragmenten bestimmen (durchschnittlich 300 DNA-Basen). Zudem musste die zu untersuchende DNA im Vorfeld mehrfach kopiert werden, sehr ähnlich der hier erklärten, sogenannten PCR Methode. Außerdem musste die DNA chemisch behandelt werden, um die DNA Methylierung zu erkennen.

Die Third Generation Sequencing Methode vereinfacht diesen Prozess:

  • Wir können DNA-Moleküle von bis zu mehreren Millionen DNA-Basen Länge direkt auswerten.
  • Dafür sind keine Kopien notwendig. Vielmehr werten wir die einzelnen DNA-Sequenzen direkt aus.
  • Entsprechend steigt die Geschwindigkeit, mit der wir die Sequenzen untersuchen: Mittlerweile erheben wir die Daten in Echtzeit.

Welche Art von Daten fällt dabei an?

Im Endeffekt erfasst die Third Generation Sequencing Methode die Änderungen einer Stromstärke und hält diese digital fest. Das funktioniert so: Die zu untersuchende DNA wird auf eine Oberfläche gegeben, die unter einer bestimmten Stromspannung steht. In diese Oberfläche sind winzige Poren aus Proteinen eingebettet. Während der Analyse wandert die DNA in der immergleichen Richtung durch diese sogenannten Nanoporen. Deshalb heißt die Methode auch „Oxford Nanopore Technologie“ (ONT).

Wenn die DNA durch eine Pore wandert, ändert sich die Stromstärke auf der Oberfläche. Das liegt an der räumlichen Anordnung und den chemischen Eigenschaften der DNA-Abschnitte. Sensoren messen diese Änderungen an jeder einzelnen Pore und übermitteln sie an den jeweils angeschlossenen Computer. Anschließend übersetzt ein Algorithmus die Informationen in die Basenabfolge der DNA. Aus dieser lesen wir Auffälligkeiten ab.

Gibt es weitere Vor- oder Nachteile?

Da die Methode noch sehr neu ist, weist sie eine recht hohe Fehlerrate auf. Aktuell erkennt sie nur 95 Prozent aller Abfolgen fehlerfrei. Bei älteren Verfahren sind es 99,9 Prozent. Stetige Entwicklungen verbessern dies mit der Zeit. Dazu gehört auch die Arbeit von Daria Meyer. Sie ist Bioinformatikerin und verbessert im Rahmen ihrer Promotion speziell die Algorithmen, die für die Analyse der epigenetischen Veränderungen wesentlich sind. Zudem optimieren wir stetig die Prozessabläufe bei der Vorbereitung der diagnostischen Proben.

Tatsächlich überwiegen die Vorteile. Das liegt u. a. daran, dass das Analysegerät kaum größer als ein USB-Stick und damit super handlich ist. Von der Arktis bis in die Wüste kann theoretisch überall sequenziert werden.

Was bringt uns das Third Generation Sequencing zukünftig?

Mithilfe der ONT-Sequenzierung wurden bereits große Wissenslücken hinsichtlich des menschlichen Genoms, also der Gesamtheit der DNA eines Menschen, geschlossen. Hierzu erwarten wir weitere Entwicklungen. Und wir leisten gerne unseren Beitrag zur Verbesserung der Technologie.

Der größte Vorteil für uns ist die direkte Lesbarkeit der epigenetischen Veränderungen, also der DNA Methylierung. Wir können diese direkt bei uns im Hause analysieren.

Die Methode setzt sich in immer mehr Anwendungsbereichen durch. Das liegt nicht zuletzt daran, dass die Erstausstattung für den Start von Sequenzier-Projekten sehr günstig ist. Sequenzierungen dieser Qualität sind damit sehr viel erschwinglicher. So können auch kleine Unternehmen wie wir mit der Technologie forschen.

Fragen Sie den Arzt oder die Ärztin Ihres Vertrauens

Die hier dargestellten Inhalte dienen ausschließlich der neutralen Information und allgemeinen Weiterbildung. Sie stellen keine Empfehlung oder Bewerbung der beschriebenen oder erwähnten diagnostischen Methoden, Behandlungen oder Arzneimittel dar. Der Text erhebt weder einen Anspruch auf Vollständigkeit noch garantiert er die Aktualität, Richtigkeit und Ausgewogenheit der dargebotenen Informationen. Er ersetzt keinesfalls die fachliche Beratung durch einen Arzt und darf nicht als Grundlage zur eigenständigen Diagnose und Beginn, Änderung oder Beendigung einer Behandlung von Krankheiten verwendet werden. Konsultieren Sie bei gesundheitlichen Fragen oder Beschwerden immer den Arzt oder die Ärztin Ihres Vertrauens!


© Foto: Studio Beetz

Als Biotechnologie-Unternehmen forschen wir seit 2012 auf molekularbiologischer Basis an der Diagnostik von Krebserkrankungen. Wir beschäftigen uns mit epigenetischen Markern, mit deren Hilfe wir Krebserkrankungen wie zum Beispiel Gebärmutterhalskrebs bereits in ihren Vorstufen erkennen können. Was sich hinter den Begriffen der „Epigenetik“ und „Epigenetischer Marker“ verbirgt, erklärt der folgende Beitrag.

Epigenetik – Was ist das?

Die Epigenetik beschäftigt sich mit der vererbbaren, genetischen Modifikation der DNA. Diese passiert, ohne dass sich die DNA in ihrer Sequenz ändert. Der Begriff setzt sich aus zwei Teilen zusammen: „epi“ ist griechisch für „dazu“ oder „darüber“ und „Genetik“. Das Fachgebiet beschäftigt sich entsprechend mit der Ebene oberhalb der Genetik. Für unsere Arbeit bedeutet dies, dass wir uns nicht der DNA-Sequenz widmen, die für die Kodierung der Gene entscheidend ist. Vielmehr legen wir unser Augenmerk auf die chemische Veränderung der DNA.

Um zu verstehen, was sich dahinter konkret verbirgt, ist eines wichtig zu wissen: Jeder Mensch besitzt ein Genom, aber viele Epigenome – je nach Zelltyp. Die Epigenome wiederum werden durch die Umwelt, Lebensumstände oder auch Ernährungsgewohnheiten beeinflusst und verändert. Wie Schalter einer Zelle bestimmen sie, welche Gene bzw. Genabschnitte verwendet und welche abgeschaltet werden. So lässt sich beispielsweise erklären, warum eineiige Zwillinge in Nuancen unterschiedlich aussehen. Oder warum nur ein Geschwisterkind eine Krankheit bekommt, obwohl beide genetisch identisch sind. Auf molekularbiologischer Ebene sind dafür sogenannte epigenetische Marker verantwortlich.

Epigenetische Marker zeigen, wann Zellen an- und ausgeknipst werden

Bleiben wir beim Bild des Epigenoms als Schalter, der Teile eines Genoms stumm schaltet. Die epigenetischen Marker sind dann die Markierungen, die den genauen Abschnitt bestimmen. Dies geschieht unter anderem in Form von Methylierungen. Dabei docken kleine Moleküle, sogenannte Methylgruppen, an einen DNA-Strang an. Sie verhindern, dass eine benachbarte Gensequenz abgelesen und in ein Protein übersetzt wird. Der Genabschnitt bleibt stumm.

Epigenetik und Krebs

Bestimmte Ausprägungen der oben beschriebenen epigenetischen Veränderungen können die Funktion von Zellen so umprogrammieren, dass sie sich zu Tumorzellen entwickeln. Auf diese Weise entsteht beispielsweise Gebärmutterhalskrebs.

Hier setzt unsere Forschungsarbeit an. Wir identifizieren epigenetische Marker, die bei Krebserkrankungen auftreten, speziell DNA Methylierungen. Unsere Tests sollen diese Marker möglichst früh nachweisen können. Denn für jede Krebstherapie gilt: Je eher sie ansetzt, desto höher sind die Heilungschancen. Unser erster Diagnostiktest GynTect® basiert auf sechs dieser DNA-Methylierungsmarker. Er wird bereits erfolgreich in der Gebärmutterhalskrebsvorsorge eingesetzt.

Bereits bevor die eigentliche Entwicklung beginnt, melden Unternehmen und Forschungseinrichtungen ein Patent auf ihre Erfindung an. Am heutigen Welttag des geistigen Eigentums berichtet unsere Geschäftsführerin Dr. Martina Schmitz über das Vorgehen und von der besonderen Bedeutung von Patenten in der Medizinbranche.

Warum sind Patente wichtig für oncgnostics?

Mit erteilten Patenten genießen wir als InhaberInnen einen exklusiven Schutz für unsere eingereichte Erfindung. Forschung und Entwicklung sind zentrale Bestandteile unserer Arbeit, sodass der Schutz der Erfindungen ebenso gewährleistet sein muss. Die Schutzrechte geben uns und unseren InvestorInnen die Sicherheit, dass die entwickelte Technologie uns gehört und nur von uns genutzt werden darf. Dies ist aufgrund der hohen Entwicklungskosten entscheidend. Patente sind damit elementarer Bestandteil unseres Unternehmenswertes – ohne sie geht nichts.

Welche Schutzrechte wurden bisher angemeldet und erteilt?

Für unseren Gebärmutterhalskrebstest GynTect® meldeten wir in 2009 und 2017 jeweils eine Patentfamilie an. In Europa, Japan und den USA wurden Teile dieser bereits bewilligt. Für unsere Forschung zu Krebserkrankungen im HNO-Bereich läuft der Prozess für ein Patent ebenfalls. Generell schützen wir mit den Patenten die Methylierungsmarker, die wir für die Diagnostik der jeweiligen Erkrankungen wie z. B. Kopf-Hals-Tumoren einsetzen.

Wie läuft die Erteilung eines Patents ab?

Der Vorgang ist sehr komplex und dauert oft viele Jahre. Diese fünf Schritte verdeutlichen den groben Ablauf:

  1. Patentierbarkeit einer Entwicklung: Wir recherchieren sowohl die Patent- als auch die wissenschaftliche Literatur um herauszufinden, ob unser zu patentierender Gegenstand schützbar ist.
  2. Anmeldung des Patents: Wir melden unsere Patente gemäß dem Vertrag über die internationale Zusammenarbeit auf dem Gebiet des Patentwesens (PCT) an.
  3. Ein internationaler Recherchebericht wird erstellt, der sich zum Neu- und Innovationswert des Patents äußert.
  4. Nationalisierung: Spätestens 30 Monate nach erfolgter Anmeldung wird bestimmt, für welche Länder der Patentschutz gelten soll. In den betreffenden Ländern wird ein Prüfantrag gestellt. Neben den zu entrichtenden Gebühren werden dabei häufig auch Übersetzungen vorgenommen, da viele Behörden die Berichte nur in der jeweiligen Landessprache akzeptieren.
  5. Prüfung: Jedes Land prüft einzeln, ob die angemeldete Erfindung patentfähig ist. Bis ein Patent flächendeckend erteilt wird, dauert es deshalb mehrere Jahre.

Wie groß ist die Gefahr der „Produktpiraterie“ in der Branche?

Tatsächlich ist die Situation in unserer Branche nicht besonders kritisch. Denn selbst wenn unsere Technologien geklaut oder kopiert werden würden, müssten die zugehörigen Marktzulassungsprozesse durchlaufen werden. Diese sind sehr zeit- und kostenintensiv, da beispielsweise eine Studie durchgeführt werden muss. Spätestens davon würden wir Wind bekommen – denn achtsam sind wir in diesem Bereich natürlich immer.

 

Foto: Adobe Stock / Bacho Foto

Anwendung der PCR-Methode im oncgnostics-Labor

Die Methode der PCR (= Polymerase chain reaction) steht für die Polymerase-Kettenreaktion. Das dahinterstehende Verfahren hat die medizinische und biotechnologische Forschung grundlegend verändert und gilt heute als wichtigste Labormethode zur Untersuchung der molekularen Struktur unserer Erbsubstanz (= DNA). Das liegt unter anderem daran, dass die PCR Methode vielseitig einsetzbar ist. Sie findet in allen oncgnostics-Projekten Anwendung und ist elementarer Bestandteil unseres Tests auf Gebärmutterhalskrebs GynTect. Bekanntheit erreichte der PCR Labortest zuletzt jedoch durch seinen Einsatz beim aktuell weltweiten Testen von Corona-Proben.

Wofür wird die PCR angewendet?

Labore verwenden die Methodik für die Vervielfältigung von DNA in kürzester Zeit. Schnelldurchläufe, sogenannte Fast-PCRs, erfolgen innerhalb von 10 Minuten. Andere dauern zwischen einer und zwei Stunden.

Nehmen wir unseren Gebärmutterhalskrebstest GynTect: Ziel der PCR ist hierbei herauszufinden, ob bestimmte, epigenetisch veränderte Gensequenzen vorliegen, die nur in Krebszellen vorkommen. Diese werden als methylierte DNA bezeichnet.

Um diese Frage via PCR-Diagnostik zu klären, benötigt man Folgendes:

  • DNA von der Probe, die untersucht wird. Die Probe sendet die gynäkologische Praxis ein, in der die betroffene Frau betreut wird.
  • Nukleotide: Das sind die chemischen Grundbausteine der DNA. Sie braucht es, um Kopien des vorgegebenen DNA-Strangs herzustellen.
  • Polymerasen: Dabei handelt es sich um eine Enzymklasse, die essentiell für die Vervielfältigung der DNA ist.
  • Spezifische Primer: Die künstlich erzeugten, kurzen Nukleotidketten dienen als Startmoleküle für die Polymerase. Sie docken an dem DNA-Strang an und kennzeichnen so den Punkt, an dem die Polymerase mit ihrer Arbeit beginnt. Je nachdem, welche Regionen (= Biomarker) der DNA es nachzuweisen gilt, dienen andere Primer als Schlüssel für die PCR-Methode.
  • Schließlich braucht es eine Puffer-Lösung, in der die Reaktion abläuft und die den pH-Wert stabil hält.

Polymerase Kettenreaktion: Ablauf im Thermocycler

Die Vervielfältigung der DNA erfolgt in der Regel in drei Schritten in einem sogenannten Thermocycler. Dieses Laborgerät regelt die exakten Temperaturen während der biochemischen Reaktion.

  1. Der erste Schritt heißt Denaturierung. Die Probe wird dabei auf 94-96°C erhitzt. Dies führt dazu, dass sich die beiden Stränge der doppelsträngigen DNA voneinander lösen.
  2. Für die zweite Phase der Primerhybridisierung wird die Probe rasant auf 50-65°C abgekühlt. Die jeweilige Temperatur hängt von den eingesetzten Primern ab, die wie oben beschrieben als spezifische Schlüssel dienen. Die Primer docken nun an den jeweils passenden Stellen der beiden Einzelstränge der DNA an.
  3. Im finalen Schritt der Elongation, auch Verlängerung genannt, werden aus den Einzelsträngen der DNA wieder Doppelstränge. Dafür wird die Temperatur erneut auf 68-72°C erhöht. Die Polymerase setzt an den kleinen Stellen doppelsträngiger DNA an, die durch die Primer entstanden sind. Mithilfe der losen Nukleotide vervollständigt sie den Doppelstrang.

Innerhalb von 30 Sekunden bilden sich in der letzten Phase etwa 500 Basenpaare. Die Länge des dritten Schritts hängt davon ab, wie lang die untersuchte DNA-Sequenz ist. Sobald der dritte Schritt abgeschlossen ist, startet ein neuer PCR-Zyklus. Dadurch vermehrt sich die DNA in den Bereichen der nachzuweisenden Marker exponentiell. Bereits nach 30 Zyklen können über eine Milliarde Kopien vorliegen. Der gesamte Ablauf dauert in der Regel eine Stunde.

Wichtig: Die Vervielfältigung der DNA-Probe passiert nur, wenn sie die gesuchte Gensequenz enthält. Im Fall von GynTect oder auch Corona wäre die DNA-Probe in diesem Fall positiv.

PCR Diagnostik: Was passiert bei der Anwendung von GynTect? 

Bei der Durchführung von GynTect wenden wir das beschriebene Verfahren an. Falls eine Methylierung der DNA für die entsprechende Gensequenz vorliegt, die ausschließlich in Krebszellen und Krebsvorläuferzellen vorkommt, kann die DNA mithilfe der spezifischen GynTect-Primer vervielfältigt werden. Das Ergebnis ist positiv. In diesem Fall leuchtet die Probe auf.

Für das optische Signal wenden wir einen bestimmten Fluoreszenzfarbstoff an. Dieser lagert sich in den aufeinanderfolgenden Zyklen immer wieder in doppelsträngige DNA-Stücke ein, die die PCR erzeugt. Je mehr vervielfältige DNA vorhanden ist, desto stärker ist das Leuchtsignal. Der Zyklus, ab dem das entstehende Leuchtsignal signifikant das Hintergrundleuchten überschreitet, wird als Cycle Threshold, auch Ct-Wert bezeichnet. Für den GynTect Test ist ein bestimmter Anteil methylierte DNA mindestens notwendig, damit eine Probe als positiv erkannt wird. Der Anteil liegt jedoch bei weniger als einem Prozent.

Ist die Probe negativ, wird keine Methylierung der DNA nachgewiesen. Die PCR erzeugt in diesem Fall keine DNA-Fragmente und der Farbstoff lagert sich nirgends ein. Dementsprechend gibt die Probe kein Leuchtsignal ab.

Die Vorbereitung der PCR für GynTect sehen Sie in diesem Video im Schnelldurchlauf.

Vorteil und Geschichte der PCR-Methode

Der klare Vorteil der Methode liegt in der einfachen Handhabbarkeit. Das Tool weist unkompliziert und zielgerichtet bestimmte Erbinformationen nach. Zentral ist hierbei, dass die Primer die Zielsequenz spezifisch erkennen. Im Beispiel von GynTect wenden wir Primer an, die nur auf bestimmte, in diesem Fall sechs verschiedene, Genregionen passen und das ausschließlich dann, wenn diese vorher methyliert vorlagen.

Die Forschung zu der Diagnostik-Methode geht bis in die 1950er Jahre zurück. In ihrem heutigen Sinn wurde sie 1983 erfunden und bereits 10 Jahre später, 1993, mit dem Chemienobelpreis ausgezeichnet. Heute sind in den meisten Laboren viele verschiedene PCR-Thermocycler im Einsatz. In einem früheren Blogbeitrag haben wir gezeigt, wie genau unser Labor und der Arbeitsalltag in diesem aufgebaut ist.

2020 war ein turbulentes und herausforderndes Jahr. Dennoch blicken wir auf erfolgreiche Meilensteine zurück und freuen uns im Ausblick auf die kommenden Projekte.

GynTect® überzeugt im Testvergleich

Im November veröffentlichte das Fachjournal Clinical Epigenetics eine vergleichende Studie zu Tests in der Gebärmutterhalskrebsvorsorge. GynTect wurde zusammen mit dem QIAsure-Test, der ebenfalls auf epigenetischen Markern basiert, an einer Patientinnenpopulation getestet. Beide Tests können eingesetzt werden, um klinisch relevante, HPV-induzierte Gewebeveränderungen am Muttermund zu erkennen, die sich zu Krebs entwickeln können. Ziel der Studie war es, neben der Sensitivität auch die Spezifität der Tests zu vergleichen. Also herauszufinden, wie häufig die Tests ein falsch-positives Ergebnis liefern. Beide Tests zeigten eine sehr gute Erkennungsrate für hochgradige Läsionen und speziell für Krebserkrankungen. Jedoch war bei GynTect® die Spezifität deutlich höher, also die Rate der falsch-positiven Ergebnisse unter den gesunden HPV-positiven Frauen, sehr viel niedriger. Daher sollte GynTect® aufgrund seiner höheren Spezifität für CIN2+ oder CIN3+ vorzugsweise genutzt werden.

Wir sind aktiv in der Forschung trotz Corona

Im August 2020 erschien eine Studie über die psychische Belastung von Frauen bei Auffälligkeiten in der Gebärmutterhalskrebsvorsorge, an welcher wir mitwirkten. An dieser wissenschaftlich gestützten Online-Befragung nahmen mehr als 3.700 Frauen teil. Frauen mit auffälligem Pap-Befund oder einer HPV-Infektion gaben unter anderem an, dass sie Sorge tragen, an Krebs zu erkranken. Und das, obwohl weder ein auffälliger Pap-Befund noch eine HPV-Infektion einen sicheren Hinweis auf eine Krebserkrankung bietet. Knapp die Hälfte der Betroffenen äußerten sogar die Befürchtung, an Gebärmutterhalskrebs sterben zu können. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Archives of Gynecology and Obstetrics veröffentlicht.

Weiterhin erzielten wir wichtige Fortschritte in unserem Projekt zur Diagnostik von Kopf-Hals Tumoren: Seit 2019 entwickeln wir Tests basierend auf DNA-Methylierungsmarkern, die bei Krebserkrankungen im Mund- und Rachenraum eingesetzt werden sollen. 2020 startete die dazugehörige Studie „OncSaliva“ an der HNO-Klinik Jena. Bis Ende des ersten Quartals 2021 werden noch vier weitere Zentren hinzukommen. Insgesamt geben 150 Patientinnen und Patienten zum Zeitpunkt ihrer Krebs-OP eine Speichel- und Blutprobe ab. Außerdem wird Gewebe aus dem Tumor analysiert. In diesen Proben weisen wir unsere Methylierungsmarker nach. Auch 150 gesunde ProbandInnen werden eingeschlossen, von denen Gewebe und Speichelproben gesammelt werden. In der auf eine Operation routinemäßig erfolgenden Nachsorge geben die in die Studie eingeschlossenen PatientInnen bis zu zwei Jahre lang regelmäßig Speichelproben zur Rezidiverkennung ab. Wir analysieren anschließend die Methylierungsmarker im Speichel. Mithilfe dieser nicht-invasiven Methode soll im Follow-Up eine möglichst frühzeitige Rezidiverkennung ermöglicht werden. Die Studie läuft noch bis Ende 2023.

Ausblick 2021: Neue Kooperation und Auftritt auf der Eurogin

Im Mai liegen die Ergebnisse der GynTect-PRO-Studie vor. 2017 starteten wir die dreijährige Verlaufsstudie mit dem GynTect-Testverfahren. Die Studie berücksichtigt die Daten von  Patientinnen in zehn Studienzentren in Deutschland. Sie soll zeigen, dass junge Patientinnen mit einem negativen GynTect-Ergebnis trotz Gewebeveränderungen am Muttermund keinen Gebärmutterhalskrebs entwickeln, sondern die Zellveränderungen von allein ausheilen.

Außerdem freuen wir uns auf die nächste erfolgreiche Etappe in unserem internationalen Vertrieb: Unlängst schlossen wir eine Partnerschaft mit dem internationalen Diagnostikkonzern EUROIMMUN Medizinische Labordiagnostika AG ab.

Save the Date: Wir sind auf dem internationalen, multidisziplinären HPV-Kongress Eurogin vom 30. Mai bis 1. Juni 2021 mit einem Messestand vertreten.

Wir von der oncgnostics GmbH forschen und entwickeln Krebstests auf molekularbiologischer Basis. Eines unserer Produkte ist GynTect, ein Test auf Gebärmutterhalskrebs. Er ist in der Lage, Gebärmutterhalskrebs bereits in seinen Vorstufen zu erkennen. Für seine Durchführung ist ein gynäkologischer Abstrich beim Frauenarzt ausreichend.

 

Titelbild: Pharma-Biotechnologin Theresa Erler im oncgnostics Labor / © Eberhard Schorr

Kongress der Kopf Hals Onkologie

Der Internationale Kongress für innovative Ansätze in der Kopf-Hals-Onkologie (ICHNO) fand vom 14. bis 16. März zum siebten Mal in Barcelona statt. Für die oncgnostics GmbH war Anna-Bawany Hums bei dem interdisziplinären Austausch der Fachleute mit dabei.

Fachpublikum aus aller Welt

Unter den etwa 600 internationalen Teilnehmern befanden sich Kliniker verschiedener Fachrichtungen ebenso wie Vertreter aus der Forschung. In diesem Jahr lag der Fokus der Fachvorträge auf der Präsentation aktueller Forschungsergebnisse zu den Themen Krebsentstehung, Verbreitung der Krankheit, Anwendung verschiedener Therapieansätze und Behandhlungsstrategien für Kopf-Hals-Tumore sowie Hintergründe und Forschungsstand in der Radioonkologie.

ICHNO 2019 in Barcelona

Interaktive Veranstaltung

Dass der Austausch zwischen den Fachleuten in Barcelona groß geschrieben wurde, zeigte beispielsweise das sogenannte aktive Tumorboard. Bei der Veranstaltung wurden alle Teilnehmer dazu eingeladen, zu einem reellen (doch bereits abgeschlossenen) Krankheitsfall zu diskutieren. Über ein Online-Voting-System konnte sich das medizinische Fachpersonal an bestimmten Punkten der Präsentation des Falles für die Anwendung verschiedener Behandlungsmethoden entscheiden. Das Ergebnis spiegelte die Durchführung verschiedener Therapieansätze und den zunehmenden Einsatz von neuen Therapiestrategien wieder. Doch auch Podiumsdiskussion und Posterausstellungen luden zum Diskurs ein.

Kopf-Hals-Tumore in der Forschung

„Ein interdisziplinärer Austausch in dieser Form eröffnet neue Blickwinkel für unsere Arbeit“, erzählt Anna-Bawany Hums. „Außerdem bestätigte der Kongress noch einmal mehr, dass Biomarker zur Detektion von malignen Zellen ergänzend zur aktuellen Behandlungsstrategie viele Vorteile für die betroffenen Patienten bieten würden“, führt die Biologin mit Blick auf die aktuelle Forschung bei oncgnostics weiter aus. „Ein Krebstest zur Erkennung von Kopf-Hals-Tumoren, wie wir ihn entwickeln, kommt mit einer Speichelprobe aus. Für die betroffenen Patienten ist das eine sehr schonenden Methode zur Krebsabklärung.“

Fira de Barcelona - Veranstaltungsort der ICHNO 2019

Fira de Barcelona – Veranstaltungsort der ICHNO 2019

Der onkologische Patient im Mittelpunkt

Was bedeutet unterstützende Pflege? Welche Angebote benötigen Patienten, um beispielsweise mit den Nebenwirkungen der Krebserkrankung besser zurecht zu kommen? Nicht nur die Krankheit, sondern der Patient stand im Mittelpunkt des Kongresses. „Besonders anschaulich wurde das Thema bei einer Veranstaltung, bei der eine Patientin über ihre Krankengeschichte berichtete. Sie sprach darüber, wie sie von Ärzten über ihre Krankheit aufgeklärt wurde, was ihr nach der Therapie half und was sie sich in der Arzt-Patienten-Kommunikation gewünscht hätte. Das war sehr aufschlussreich“, findet Anna-Bawany Hums.

Medirex team in Bratislava

Jena, 31. Januar 2018 – Die oncgnostics GmbH ist eine Partnerschaft mit der MEDIREX Group eingegangen. Die Firma hält damit die exklusiven Vertriebsrechte an dem Test zur Erkennung von Gebärmutterhalskrebs GynTect® für die Slowakei und Tschechien.

 

Nach ihrem Crowdfunding-Erfolg über die Plattform Seedmatch geht die oncgnostics GmbH nun mit der Kooperation mit der MEDIREX Group die weitere Internationalisierung an. Der Labordiagnostikverbund aus der Slowakei beschäftigt mehr als 1700 Mitarbeiter. Mit einem Marktanteil von über 50% ist MEDIREX der Marktführer für Labordiagnostik in der Slowakei. Der Vertrag sieht eine Laufzeit von drei Jahren mit Option auf Verlängerung vor.

 

GynTect schafft Gewissheit

Der von oncgnostics entwickelte molekularbiologische Test GynTect klärt frühzeitig ab, ob bei einer Patientin mit auffälligem Pap-Befund bzw. einer humanen Papillomvirus-Infektion (HPV) eine zu behandelnde Gebärmutterhalskrebs-Vorstufe vorliegt bzw sich ein Karzinom entwickeln wird.

“Wir möchten mit GynTect die Vorsorge in Tschechien und der Slowakei qualitativ verbessern. Der Test liefert schnelle und sichere Untersuchungsergebnisse und betroffenen Frauen Gewissheit, wie mit einer auffälligen Voruntersuchung am besten weiterverfahren wird.”, so Jozef Gavlas, Geschäftsführer der MEDIREX Labordiagnostik.

Durch GynTect wird die Risikoeinschätzung bei der Gebärmutterhalskrebsfrüherkennung stark erleichtert: einerseits können unnötige, vorschnelle Operationen vermieden, andererseits die Chancen auf erfolgreiche Therapiemaßnahmen erhöht werden.

 

Zahlen in Deutschland, Tschechien und der Slowakei

In Deutschland erkranken jährlich etwa 5.000 Frauen an Gebärmutterhalskrebs. Damit erkranken jedes Jahr 8,2 von 100.000 Frauen. In Tschechien und in der Slowakei liegen die Erkrankungsraten wesentlich höher, nämlich bei 14,1 und in der Slowakei sogar bei 16,1 von 100.000 Frauen jährlich.

In allen drei Ländern stirbt etwa ein Drittel der erkrankten Frauen an Gebärmutterhalskrebs.

Durch eine regelmäßige Teilnahme an der Vorsorge, die in allen drei Ländern angeboten wird, kann die Erkrankungsrate wesentlich verringert werden. Durch HPV verursachte Veränderungen können rechtzeitig erkannt und entsprechende Maßnahmen ergriffen werden. Trotzdem nehmen in Deutschland und Tschechien nur knapp über 50% der Frauen an der jährlichen Vorsorgeuntersuchung beim Gynäkologen teil, in der Slowakei sind es sogar noch weniger als 50%, hier ist die Vorsorge jedoch nur alle drei Jahre vorgesehen.

 

Weitere Partnerschaften sind geplant

GynTect ist bereits europaweit für den Einsatz in Laboren zugelassen, so dass die MEDIREX Group sofort mit dem Vertrieb sowie mit der Anwendung in den eigenen Laboren beginnen kann. Die CE-IVD Zulassung für den Test erfolgte 2015. Letztes Jahr konnte oncgnostics eine exklusive Lizenzvereinbarung für den Chinesischen Markt mit Geneo Dx, einem Tochterunternehmen der staatlichen Sinopharm-Gruppe, abschließen.

Weitere Partnerschaften in und außerhalb Europas sind in Verhandlung und sollen noch 2018 geschlossen werden. Die gerade außergewöhnlich erfolgreich beendete Kampagne zur Crowd-Finanzierung auf der Investment-Plattform Seedmatch brachte oncgnostics 750.000 Euro ein und trägt zur Planung und zum Abschluss der Partnerschaften bei.

Ab Oktober 2017 wird ein neuer automatisierter Test zur Früherkennung von Gebärmutterhalskrebs am InfectoGnostics Forschungscampus in Jena entwickelt. Bis 2020 soll im Forschungsprojekt „ASSURER“ ein Vor-Ort-Test entstehen, mit dem Ärzte schnell und sicher entscheiden können, ob eine zuvor diagnostizierte Auffälligkeit therapiert werden muss.

Gemeinsam mit der BLINK AG, der biotechrabbit GmbH, der Quantifoil Instruments GmbH und der Frauenklinik des Universitätsklinikums Jena (UKJ) arbeitet oncgnostics am neuen InfectoGnostics-Projekt zusammen. Das ASSURER-Projekt wird dabei durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des „KMU-NetC“-Programms gefördert.

Der Gebärmutterhalskrebs zählt zu den vier häufigsten Krebserkrankungen von Frauen weltweit. In fast allen Fällen ist eine Infektion mit dem Humanen Papillomavirus (HPV) die Ursache für den Krebs. Auch wenn eine HPV-Infektion schnell und sicher nachgewiesen werden kann, bleibt ungeklärt, ob der Infekt auch tatsächlich zu behandlungsnotwendigen Gewebeveränderungen führt. Diese Ungewissheit bei der Diagnose ruft oftmals Übertherapien und unnötige operative Behandlungen hervor. Damit diese zusätzliche Belastung vermieden werden kann, hat oncgnostics bereits den Krebstest „GynTect“ auf den Markt gebracht, der innerhalb des „ASSURER“-Projekt weiterentwickelt werden soll.

Dr. Martina Schmitz, Laborleiterin von oncgnostics, erklärt: „Mit unserem molekularbiologischen Test können wir epigenetische Veränderungen der DNA nachweisen, die typisch für Krebszellen sind. Mit ASSURER soll dieser Test automatisiert und für Labor-Roboter sowie für Point-of-Care-Anwendungen nutzbar gemacht werden. Darüber hinaus wollen wir mit neuen Markern die Früherkennung auch auf Eierstockkrebs erweitern und die Analyse aus Blutserum und Blutplasma ermöglichen“.

Die direkte Zusammenarbeit von Wirtschaftsunternehmen und Medizinern soll die Entwicklungsdauer bis zum einsatzfähigen Test verkürzen. Die entwickelten Tests werden auf die neuartige Produkt-Plattform der BLINK AG übertragen, um möglichst schnell die Patientinnen zu erreichen. GynTect wird so einer der ersten Tests sein, der auf dem vollautomatischen Diagnose-System der BLINK AG angeboten wird.

Hier können Sie die vollständige Pressemitteilung des InfectoGnostics Forschungscampus lesen.

Kopf-Hals-Tumoren

Krebs ist ein allgegenwärtiges Thema. Sicherlich ist er nicht immer und nicht überall im Vordergrund unseres Denkens, schon gar nicht, wenn man eigentlich noch viel zu jung ist, um sich über so etwas Gedanken zu machen. Jedoch sollte man die eigene Gesundheit auch in jungen Jahren nicht auf die leichte Schulter nehmen. Genau diese Jahre können es sein, in denen sich die Krankheit auf leisen Sohlen in den Körper einschleicht. Je früher man das bemerkt und je früher man den Krebs erkennt, desto größer sind die Heilungs- und Überlebenschancen. Dafür ist es nicht nur notwendig, seinen eigenen Körper aufmerksam zu beobachten und auffällige Veränderungen ernst zu nehmen, sondern auch, Möglichkeiten der Früherkennung wahrzunehmen.

Die Forschung und Entwicklung auf diesem Gebiet hat in den letzten Jahren große Fortschritte erzielt. Dass sich Krebs allgemein besser behandeln lässt, liegt zum einen an verbesserten Methoden und neuartigen Therapeutika, die gezieltere Behandlung zulassen. Zum anderen erlauben bessere Vorsorgeuntersuchungen eine frühere Erkennung und damit ein zeitiges Einsetzen von Therapiemaßnahmen und verbessern dadurch die Chancen auf eine Heilung. Von Krebs zu Krebs variieren diese Maßnahmen nicht nur, sie sind auch in unterschiedlichem Umfang im Bewusstsein der Bevölkerung verankert.

Für gewöhnlich beschäftigen wir uns mit der Früherkennung von Gebärmutterhalskrebs. In diesem Blogbeitrag möchten wir jedoch einmal einen Exkurs wagen und die Vorsorgeuntersuchungsmethoden von Brust- und Darmkrebs näher betrachten, da diese viel populärer scheinen als bei Gebärmutterhalskrebs. Woran kann das liegen, was verbirgt sich dahinter und vor allem, wie erreichen sie die Köpfe der Menschen.

 

Brustkrebs

Ausgehend von Statistiken des Zentrums für Krebsregistrierdaten gab es deutschlandweit im Jahr 2012 ca. 69.500 Neuerkrankungen von Brustkrebs bei Frauen. Damit ist diese Form die mit Abstand häufigste Krebserkrankung bei Frauen.

Welche Formen der Früherkennung gibt es?

Früherkennung BrustkrebsDas gesetzliche Früherkennungsprogramm bietet Frauen ab 30 Jahren die Möglichkeit einer jährlichen Tastuntersuchung. Der Gynäkologe tastet die Brust dabei nach Auffälligkeiten ab. Weitere Tests erfolgen erst ab dem 50. Lebensjahr. Frauen haben dann bis zu einem Alter von 69 Jahren die Möglichkeit, im Zwei-Jahres-Takt an einem Mammographie-Screening teilzunehmen. Dabei wird die Brust mit Röntgenstrahlen auf Knötchen, Kalkablagerungen, Verdickungen, Asymmetrien oder Störungen in der Gewebearchitektur untersucht. Durch die Mammographie konnten viele Tumore deutlich früher entdeckt werden als ohne Screening.

Wie wird geworben?

Zum Mammographie-Screening wird von einer „zentralen Stelle“ eingeladen (Absender ist eine gemeinsame Einrichtung der Kassenverbände und kassenärztlichen Vereinigungen). Die Daten erhalten diese von den Einwohnermeldeämtern. Frauen werden demnach stets an die anstehende Möglichkeit erinnert und zusätzlich mit Flyern und Broschüren über die Früherkennung aufgeklärt.

Von der offiziellen Stelle abgesehen, gibt es zahlreiche Stiftungen, Verbände und Einrichtungen, die sich diesem Thema widmen. Auch Selbsthilfegruppen setzen sich für die  Bewerbung der Früherkennung ein. Es ist deren Ziel, Betroffenen und Angehörigen zu helfen sowie über die Krankheit aufzuklären und an gesunde Frauen zu appellieren, Vorsorgemöglichkeiten wahrzunehmen.

Ein Beispiel ist mamazone – Frauen und Forschung gegen Brustkrebs e. V. Der Verein wurde bereits mehrfach für hervorragende Aufklärungsaktionen ausgezeichnet und engagiert sich neben der Unterstützung betroffener Frauen für Qualität in Diagnostik, Therapie und Nachsorge.

mamazone hat zahlreiche Projekte und zwei Stiftungen auf den Weg gebracht. Ihr Ziel:  Stärkung von Selbstbestimmung und Selbstbewusstsein von Brustkrebspatientinnen und Sensibilisierung einer breiten Öffentlichkeit für das Thema „Brustkrebs“. Wer Näheres erfahren möchte, kann sich dazu auf der Projektseite umschauen.

Auch in anderen Ländern gibt es solche Projekte, beispielsweise die Marie Keating Foundation in Irland, benannt nach der an Brustkrebs verstorbenen Mutter des Sängers Ronan Keating.

“Marie Keating died because she did not know enough about cancer and the importance of early detection. If Marie had understood her symptoms and if she had been treated earlier she would be alive today”, schreibt die Stiftung über ihre Namensgeberin.

Früherkennung Gebärmutterhalskrebs

Social Media Kampagne “#SmearForSmear” der Marie Keating Foundation

Viele Aktionen im Hinblick auf Brustkrebs werden über das Jahr hinweg von der Stiftung veranstaltet, jedoch setzt man sich hier auch für andere Krebsarten ein. Ein aktuelles Beispiel ist eine Kampagne, die Männern Mut machen soll, über Prostata-Krebs zu sprechen. Weiterhin ist jedes Jahr im Februar  der „Gebärmutterhalskrebs-Monat“. 2014 hatte die Stiftung Frauen dazu aufgerufen, mit verschmiertem Lippenstift Bilder von sich in sozialen Netzwerken zu teilen, um auf die Notwendigkeit des regelmäßigen Abstriches hinzuweisen. Auch in Deutschland wurde die Kampagne unter dem Namen SmearForSmear bekannt.

Dank der vielen engagierten Vereine, Stiftungen und Projekte nutzen immer mehr Frauen die Möglichkeit der Früherkennung. Auch wenn kein Risiko aufgrund von familiärer Vorbelastung besteht, so ist eine regelmäßige Untersuchung nicht nur sinnvoll, sondern vor allem ratsam.

 

Darmkrebs

Ein weitaus „unangenehmeres“ Thema für viele ist die Früherkennungsmethode zu Darmkrebs. Es betrifft Frauen wie Männer gleichermaßen. 2012 erkrankten in Deutschland ca. 34.000 Männer und 28.500 Frauen an dieser Form des Krebses, wobei 90 Prozent über 55 Jahre oder älter waren.

 

Welche Formen der Früherkennung gibt es?

Alle gesetzlich Versicherten haben im Alter von 50 bis 54 Jahren einen Anspruch auf Untersuchungen nach verstecktem Blut im Stuhl. Ab 55 Jahren finanziert die Krankenkasse eine Darmspiegelung, mit der Polypen erkannt und entfernt werden können. Bei einem negativen Ergebnis wir die Spiegelung in 10 Jahren wiederholt.

Wie wird geworben?

Viele haben ihn schon einmal gesehen, den „Kinderchor“-TV-Spot der Felix-Burda-Stiftung.

Früherkennung Darmkrebs

Kinderchor der Felix-Burda-Stiftung. TV-Werbespot 2016

Makaber oder skurril? Sicherlich scheiden sich zu dieser Art der „Werbung“ die Geister. Eines schafft der Spot jedoch auf jeden Fall: Bewusstsein. Es wird über ihn und somit über die Krankheit und deren Früherkennungsmöglichkeiten diskutiert.
Damit hat die Stiftung eines ihrer primären Ziele erfüllt:

Für Aufklärung und Information der Bevölkerung sorgen, um damit Darmkrebssterblichkeit drastisch zu senken. Mit TV-Spots zum „Darmkrebsmonat März“ sollen Menschen zum Gang zur Früherkennung motiviert werden. Auch im Bereich „betriebliche Darmkrebsvorsorge“ engagiert sich die Stiftung und hat zusätzlich das größte mobile Darmmodell entworfen, das seit 2008 durch Deutschland „tourt“.

Weiterhin möchte man analog zur Brustkrebsvorsorge ein bundesweites Einladeverfahren etablieren, das Menschen ab 55 Jahren an ihren Anspruch auf eine Früherkennungsuntersuchung erinnert und sie dazu anspornt, diesen Termin wahrzunehmen. Zudem sollen Menschen mit familiärem Darmkrebsrisiko einen gesetzlichen Anspruch auf Früherkennung erhalten.

Auch andere Stiftungen, wie Lebensblicke, setzen sich für mehr Aufklärung ein, bieten Plattformen zum Gedankenaustausch und organisieren z.B. Benefizkonzerte, die Betroffenen helfen. Führend bleiben jedoch augenscheinlich die Felix-Burda-Stiftung und deren Werbespot in den Köpfen der Menschen hängen. Wir sind gespannt, ob es für den Darmkrebsmonat März im kommenden Jahr wieder eine solch kontroverse Kampagne geben wird.

Fazit

Im Vergleich zu Gebärmutterhalskrebs ist die Aufklärung bei Brust- und Darmkrebs ein paar Schritte voraus – teilweise gesetzlich geregelt, teilweise dank der engagierten Arbeit von Ärzten, Stiftungen, Verbänden und Einzelpersonen.

Viel wird auch für die Aufklärung zum Thema Gebärmutterhalskrebs getan, jedoch müssen sich Frauen aktiv darüber informieren. Seitens der Krankenkassen besteht wenig Aufklärungsdrang und der Abstrich beim Gynäkologen wird oft unkommentiert durchgeführt. Viele junge Frauen, mit denen wir gesprochen haben, fühlen sich schlecht bis gar nicht aufgeklärt, warum eigentlich der Abstrich beim Frauenarzt gemacht wird und was passiert, wenn dieser auffällig sein sollte.

Internationaler Tag der Frauengesundheit - Früherkennung GebärmutterhalskrebsWir sehen an dieser Stelle einen großen Nachholbedarf an Aufklärung, in welcher Form letztendlich auch immer.

Gebärmutterhalskrebs ist mit ca. 530.000 neuen Fällen pro Jahr weltweit die dritthäufigste Krebserkrankung bei Frauen. Etwa 52 Prozent aller Erkrankungen verlaufen immer noch tödlich. Gerade in Anbetracht dieser Zahlen würden wir uns wünschen, dass Aufklärungskampagnen zu Gebärmutterhalskrebs ebenso populär wären wie bei Brust- und Darmkrebs. Wenn Gebärmutterhalskrebs frühzeitig erkannt und entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden, stehen die Heilungschancen sehr gut. Der Krebs entsteht über einen Zeitraum von 6 bis 10 Jahren oder länger, aber eine Infektion mit humanen Papillomaviren, die der Auslöser für die Erkrankung sind, erfolgt am häufigsten im Alter von 20 bis 30 Jahren. Daher ist es wichtig, diese Altersgruppe zu erreichen und sie für die Krankheit zu sensibilisieren, insbesondere diejenigen Frauen, die sich generell einer regelmäßigen Vorsorge entziehen.

Biotechnologietage Leipzig 2016
GynTect-Stand auf den Biotechnologietagen Leipzig 2016

Dr. Martina Schmitz am InfectoGnostics Forschungscampus-Stand mit GynTect Präsentation

Bereits zum siebten Mal finden dieses Jahr die Deutschen Biotechnologietage (DBT) als Forum für den Erfahrungsaustausch zwischen allen Akteuren der deutschen Biotechnologieszene in Leipzig statt. Der zwei-tägige Branchentreff ist mit den Jahren stetig gewachsen und zieht mittlerweile über 800 nationale und internationale Vertreter der Biotech-Industrie, Politik und Investoren an.

Als Teil des InfectoGnostics Forschungscampus sind wir ebenfalls vom 26. bis 27. April als Aussteller vertreten. Am ersten Tag hatten wir bereits die Gelegenheit, unser Unternehmen und unser Produkt GynTect mit einer Präsentation in der Session “Unternehmen im Portrait” vorzustellen.

Kernpunkte der Konferenz sind weiterhin die verschiedenen Anwendungsfelder der Branche, ihre Entwicklung und die länderspezifischen, unterschiedlichen Ausgangspositionen hinsichtlich Chancen der Biotechnologie (z.B. Deutschland im Vergleich zu den USA).

Durch die Teilnahme konnten wir gute und interessante Gespräche mit Biotech-Experten führen sowie die Sichtbarkeit und Bekanntheit unseres Abklärungstests GynTect innerhalb der Branche erhöhen. Alles in allem können wir die Veranstaltung für uns persönlich durchweg als positiv und erfolgreich zu bewerten. Gern kommen wir im nächsten Jahr wieder.