Titelaufnahme

Titel
Methodenvergleich für die personalisierte Medizin: Genetische EGFR, KRAS und BRAF Mutationstests
Weitere Titel
Comparison of methods for the personalized medicine: genetic EGFR, KRAS and BRAF mutation tests
VerfasserProkschi, Rebekka
Erschienen2013
Datum der AbgabeJuni 2013
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Personalisierte Therapie / Signaltransduktionsproteine (EGFR / BRAF / KRAS) / Mutationsdiagnostik / PCR-Streifentests / Echtzeit-PCR / Sequenziertechniken / Kapillarelektrophorese
Schlagwörter (EN)personalized therapy / signalling transduction proteins (EGFR / BRAF / KRAS) / mutation diagnostics / PCR-strip assays / Real-Time PCR / sequencing techniques / capillary electrophoresis
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Das Ziel der personalisierten Medizin ist eine auf den Patienten zugeschnittene Therapie zu gewährleisten, indem bereits vor der Behandlung genetische Mutationen diagnostiziert werden (Theragnostik). Aktuell können spezifische genetische Eigenschaften eines Tumors anhand mehrerer zertifizierter (IVD-CE) molekularbiologischer Methoden nachgewiesen und damit eine Vorhersage über den Therapieerfolg getroffen werden.

Bei Krebsbehandlungen bietet sich zum jetzigen Zeitpunkt die Mutationsdiagnostik für folgende Signaltransduktionsproteine an:

• Epidermal growth factor receptor (EGFR) beim Lungenkarzinom

• v-Ki-ras2 Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog (KRAS) beim Kolonkarzinom

• v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1 (BRAF) beim Melanom

Eine zielgerichtete Therapie trägt dazu bei, von Anfang an die beste Behandlungsstrategie für den Patienten zu wählen, nicht zuletzt um Nebenwirkungen zu minimieren sowie unnötige Therapiekosten einzusparen. Das Therapieprinzip bei den genannten Karzinomen beruht auf Blockierung des jeweiligen mutierten Signalproteins, wobei grundsätzlich zwei unterschiedliche Prinzipien zu beachten sind:

Erstens besteht die Möglichkeit einer direkten Inhibierung der Serin/Threoninkinaseaktivität des mutationsaktivierten Proteins mithilfe diverser Medikamente (beispielsweise Vemurafenib beim BRAF V600E Molekül).

Zweitens stehen derzeit monoklonale Antikörpertherapien zur Verfügung, jedoch erfolgt in diesem Fall ein Patientenausschluss von der Therapie, sobald eine Mutation in der Signaltransduktionskaskade detektiert wurde.

In meiner Bachelorarbeit 1 werden die bereits klinisch erprobten Methoden, wie Sequenziertechniken, Polymerase-Kettenreaktion (PCR) sowie Real-Time PCR, DNS-Streifentests, Mikrokapillarelektrophorese und Mikroarrays, anhand ihrer Funktionsprinzipien erklärt und mögliche Vor- und Nachteile aufgezeigt. Im geplanten experimentellen Teil erfolgt die Evaluierung der KRAS, BRAF und EGFR Mutationstests am WAVE MCE von A. Menarini Diagnostics (Mikrokapillarelektrophorese) im Vergleich zu den Streifentests von ViennaLab (PCR mit anschließender reverser Hybridisierung) und dem Therascreen DxS Test am Lightcycler 480 II.

Zusammenfassung (Englisch)

The aim of personalized medicine is to guarantee a patient-tailored treatment by diagnosing genetic mutations prior to the therapy. Currently, specific genetic characteristics of a tumour can be identified by several certified (IVD-CE) molecular biological methods and a successful therapy prediction can be based on the clinical report. At present, mutation diagnostics is suitable for the following signalling transduction proteins:

• Epidermal growth factor receptor (EGFR) for lung carcinomas

• v-Ki-ras2 Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog (KRAS) for colon carcinomas

• v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1 (BRAF) for melanomas

In order to minimize any side effects as well as to save needless therapy costs, a target-oriented therapy is crucial for choosing the best strategy of treatment for the patient. The basis of the therapy principle for the treatment of the abovementioned carcinomas is blocking the respective mutated signalling protein, where basically two different mechanisms are considered: firstly, a direct inhibition of the serine/threonine kinase activity of the mutation-activated protein by means of diverse drugs (for example vemurafenib for the BRAF V600E molecule) is possible. Secondly, monoclonal antibody therapies are available; when a mutation in the KRAS gene is detected, the patient will be excluded from the therapy.

In my bachelor thesis 1, I would like to explain the principle of current clinically relevant methods, such as sequencing techniques, the polymerase chain reaction (PCR), real-time PCR, DNA strip assays, microarrays as well as the micro-capillary electrophoresis, and show their advantages and disadvantages. The planned experimental part of my thesis will contain evaluations of KRAS, BRAF and EGFR mutation tests on A. Menarini’s WAVE MCE System (micro-capillary electrophoresis) compared to ViennaLab’s strip tests (PCR with subsequent reversed hybridisation) and the DxS Therascreen real-time PCR kit on Roche´s Lightcycler 480 system II.