Eine Zuckeranalyse könnte verschiedene Arten von Krebs aufdecken

In Zukunft könnte ein wenig Speichel ausreichen, um einen beginnenden Krebs zu erkennen

15.12.2023

Forscher der Universität Göteborg haben eine wirksame Methode entwickelt, um die in Krebszellen auftretenden Veränderungen der Zuckermoleküle zu interpretieren. Glykane sind eine Art von Zuckermolekülstrukturen, die mit den Proteinen in unseren Zellen verbunden sind. Die Struktur des Glykans bestimmt die Funktion des Proteins. Es ist schon seit einiger Zeit bekannt, dass Veränderungen in der Glykanstruktur auf Entzündungen oder Krankheiten im Körper hinweisen können. Jetzt haben Forscher der Universität Göteborg eine Methode entwickelt, um verschiedene Arten von Strukturveränderungen zu unterscheiden, die eine genaue Antwort darauf geben könnte, was sich bei einer bestimmten Krankheit verändert.

"Wir haben die Daten von etwa 220 Patienten mit 11 verschiedenen Krebsarten analysiert und je nach Krebsart Unterschiede in der Substruktur des Glykans festgestellt. Indem wir unsere neu entwickelte, durch künstliche Intelligenz verbesserte Methode durch große Datenmengen arbeiten ließen, konnten wir diese Zusammenhänge finden", sagt Daniel Bojar, außerordentlicher Dozent für Bioinformatik an der Universität Göteborg und Hauptautor der in Cell Reports Methods veröffentlichten Studie.

KI-gestützte Methode fand die Muster

Es gibt auch andere Forschergruppen, die die Substrukturen des Glykans auf der Suche nach so genannten Biomarkern untersuchen, die beschreiben, was falsch ist. Dabei werden oft statistische Tests mit Massenspektroskopie durchgeführt, um herauszufinden, ob der Gehalt an einzelnen Zuckern bei Krebs signifikant höher oder niedriger ist. Diese Tests haben eine zu geringe Empfindlichkeit und sind nicht zuverlässig, da die verschiedenen Zucker strukturell miteinander verwandt und daher nicht unabhängig voneinander sind.

Das Forschungsteam von Daniel Bojar verwendet eine neue Methode, die eine künstliche Intelligenz einschließt, die diese Probleme berücksichtigt und die Muster in den Datensätzen finden kann, wo andere versagen.

"Wir können uns auf unsere Ergebnisse verlassen; sie sind statistisch signifikant. Wenn wir wissen, wonach wir suchen, ist es einfacher, das richtige Ergebnis zu finden. Jetzt werden wir diese Biomarker nehmen und Testmethoden entwickeln", sagt Daniel Bojar.

Neues Massenspektrometer

Im Herbst erhielt seine Forschungsgruppe 4 Millionen SEK von der Lundberg-Stiftung, um ein hochmodernes Massenspektrometer zu kaufen. Dieses Gerät wird als KI-Plattform dienen, um die Forscher bei der Untersuchung von Glykanen, beispielsweise in Lungenkrebs-Proben, zu unterstützen. Ziel ist es, den Krebs früher zu erkennen, um die Heilungschancen zu verbessern.

"Wir wollen eine zuverlässige und schnelle Analysemethode entwickeln, um Krebs und auch die Art des Krebses durch eine Blut- oder Speichelprobe zu erkennen. Ich denke, dass wir in 4-5 Jahren in der Lage sein werden, klinische Tests an menschlichen Proben durchzuführen", sagt Daniel Bojar.

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