Thema: Genome Editing Liquid Biopsy

Einführung

Neue DNA-Technologien erobern Life Sciences

Hype oder Hope? Analysten attestieren den jungen Technologien Liquid Biopsy und Genome Editing das Potential, die Diagnostik, biologische Forschung und Therapie zu revolutionieren. US-Marktforscher von BBC Research schätzen die weltweiten Umsätze, die Unternehmen mit der Blutanalyse von krankheitsassoziierten Biomarkern – oft griffiger Flüssigbiopsie oder Liquid Biopsy genannt – 2015 einfuhren, auf 1,6 Mrd. US-Dollar und sagen ein Wachstum von gut 22% jährlich auf 4,5 Mrd. US-Dollar bis 2020 voraus. Eine mit fast 14% jährlich ebenfalls steile Wachstumskurve prognostiziert das Marktforschungsunternehmen Markets & Markets dem 1,8 Mrd. US-Dollar-Markt (Stand 2014) für Genome Editing. Beflügelt durch die einfach handhabbare CRISPR-Cas9-Technologie sollen die weltweiten Umsätze bis 2019 auf 3,5 Mrd. US-Dollar anwachsen.

Die Aussicht, Tumor-DNA im Blut nachweisen zu können, anstelle invasiv und punktuell Gewebebiopsien entnehmen zu müssen, die nicht annähernd der existierenden Tumorheterogenität gerecht werden, nährt die verschiedensten Phantasien. Das eigens von Next-Generation-Sequencing-Weltmarktführer Illumina ausgegründete Unternehmen Grail hat sich nicht weniger als die Heilung von Krebs auf die Fahnen geschrieben. Der von Google abgeworbene Grail-CEO Jeff Huber hofft, zirkulierende Tumor-DNA im Frühstadium der Krankheit detektieren zu können, also wenn der Tumor gerade an den Blutkreislauf angeschlossen wird, aber noch nicht gestreut hat.

Gegenüber den zwei Dritteln der Patienten, die heute erst in Stadium III-IV diagnostiziert werden, soll dies die Erfolgsaussicht der Behandlung deutlich verbessern. Auftrieb für die Beurteilung des Ansprechens personalisierter Krebsbehandlungen versprechen sich Unternehmen vom Blutmonitoring nach Initialtherapie. „Das Problem bei soliden Tumoren ist, dass Gewebebiopsien uns nicht erlauben, Änderungen der molekularen Eigenschaften des Tumors zu verfolgen, die zur Bildung therapieresistenter Zellklone führen,“ erklärt Bayer-Forscher Thomas Schlange, seines Zeichens Koordinator des europaweiten Liquid-Biopsy-Projektes CancerID. Deshalb setzen immer mehr Unternehmen wie Qiagen, Inivata oder Roche-Partner Capp Medical auf die wenig invasive Flüssigbiopsie. Zugelassen sind bereits drei Begleitdiagnostika (CDx), um EGFR-Mutationen in Lungenkrebspatienten (Qiagen, Roche) beziehungsweise den RAS-Wildtyp (Sysmex Inostics) in Darmkrebspatienten festzustellen. Kliniken können sie über Fallpauschalen abrechnen, ambulante Onkologen bis auf weiteres nicht. Seit kurzem wird auch ein Gene-Panel-Test für Lungenkrebspatienten von der Barmer GEK erstattet. Er liefert im Gegensatz zu Cdx aber keine quantitativen Daten über den Expressionsstatus der aberranten Gene.

Auftrieb für Genome Editing

„CRISPR hat alles verändert, weil es jeder ganz einfach anwenden kann“, so bringt Andrè Choulika, Chef der NASDAQ-notierten Cellectis S.A. auf den Punkt, wie die von Emmanuelle Charpentier miterfundene Technik das Genome Editing verändert hat. Während Cellectis und Sponsoren um Jeff Bluestone vom Parker Institute for Cancer Immunotherapy (vgl. S. 52) derzeit noch die klinische Sicherheit von per Genome Editing immunkompatibel gemachten allogenen Car-T-Zellen bei Leukämie-Patienten prüfen, sind die präklinischen Anwendungen auf dem Weg in den Mainstream.
„Praktisch jeder Reagenzienanbieter hat heute CRISPR-Tools in seinem Portfolio“, erklärt Shawn Shafer, Vize-Marketing-Chef von Sigma-Aldrich/Thermo.

Hauptanwendungen finden sich außerhalb des Hauptsegmentes der Grundlagenforschung vor allem bei Tiermodellen (z. B. Taconic), haploiden Knock-out-Zelllinien (Haplogen Genomics/Horizon Discovery) und experimentellen Gentherapien. Zunehmend testen auch Biomanufacturing-Spezialisten, ob sich die Technologie eignet, um Produktionszelllinien so zu programmieren, dass sie Antikörper mit optimiertem Glykosylierungsmuster herstellen.
Ob das Genome Editing und die Liquid Biopsy indes das Zeug haben, um sich in der medizinischen Routine durchzusetzen, muss sich erst noch zeigen – nach dem Hype.

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