Neue KI-Methode Fragle ermöglicht schnellen und günstigen Krebsnachweis im Blut.

Wissenschaftler vom ASTAR Genome Institute of Singapore (ASTAR GIS) haben eine neue künstliche Intelligenz (KI)-basierte Methode namens "Fragle" entwickelt, die das Verfolgen von Krebs durch Bluttests einfacher und schneller macht. Diese Methode, die im März 2025 in der Zeitschrift "Nature Biomedical Engineering" veröffentlicht wurde, analysiert die Größe von DNA-Fragmenten im Blut, um charakteristische Muster zu erkennen, die krebsbedingtes DNA von gesundem DNA unterscheiden. Dies ermöglicht Ärzten eine genaue und häufigere Überwachung der Krebstherapie und kann Rückfälle früher identifizieren. Bestehende Methoden zur Messung von Krebs-DNA im Blut, auch als zirkulierendes Tumor-DNA (ctDNA) bekannt, erfordern oft komplexe und teure DNA-Sequenzierung, um häufige Krebsmutationen zu erfassen. Da diese Mutationen zwischen Patienten variieren, sind die Testergebnisse oft inkonsistent und erschweren es den Ärzten, die Therapieresponsen mit Bluttests effektiv zu verfolgen. Fragle verwendet dagegen KI, um die Größe der DNA-Fragmente im Blut zu analysieren. Krebs-DNA zeigt in der Regel andere Größenmuster als gesundes DNA, und das Fragle-KI-Modell kann diese Unterschiede mit sehr kleinen DNA-Mengen erkennen. Dadurch wird die Überwachung von Krebs schneller und kostengünstiger. Die Methode hat ihre Zuverlässigkeit unter Beweis gestellt, indem sie in Blutproben von Hunderten von Krebspatienten und für verschiedene Krebsarten genaue Ergebnisse liefert. Zudem ist Fragle vielseitig und kompatibel mit den meisten DNA-Profilierungsverfahren, die in Krankenhäusern oder kommerziell angeboten werden. Dr. Anders Skanderup, Senior Principal Scientist am A*STAR GIS Laboratory of Computational Cancer Genomics und Hauptautor dieser Forschung, vergleicht die Methode mit der Nachweisung von Virenpartikeln in Abwasser zur Überwachung von COVID-19-Ausbrüchen. "Ebenso wie Wissenschaftler Virenpartikel in Abwasser analysieren, um COVID-19-Ausbrüche zu verfolgen, analysiert Fragle DNA-Fragmente im Blut, um die Therapieresponse beim Krebs zu überwachen und Rückfälle frühzeitig zu detektieren," erklärt Skanderup. Das Team strebt an, die Sensitivität von Fragle zu verbessern, um noch geringere Mengen von Krebs-DNA zu erkennen, was entscheidend für die frühere Erkennung von Rückfällen bei Krebspatienten ist. Dazu arbeiten sie mit dem National Cancer Center Singapore (NCCS) zusammen, um klinische Anwendungsmöglichkeiten zu identifizieren. In einer laufenden Studie mit mehr als 100 klinischen Versuchsteilnehmern verwendet das GIS-NCCS-Team Fragle, um die ctDNA-Ebenen während der Therapie alle zwei Monate zu überwachen. Das Ziel ist es, Anzeichen eines Rückfalls vor Routineuntersuchungen zu identifizieren und festzustellen, ob frühe Veränderungen in der ctDNA zeigen können, welche Patienten wahrscheinlich eine gute oder schlechte Reaktion auf die Therapie haben. Associate Professor Daniel Tan, Senior Consultant, Division of Medical Oncology am NCCS und Co-Autor der Studie, äußert sich enthusiastisch: "Wir freuen uns darauf, Studien zu starten, die zeigen sollen, wie Methoden wie Fragle Rückfälle bei lokalen Lungenkrebspatienten früher erkennen können." Dr. Wan Yue, Executive Director am A*STAR GIS, betont die Potenzial von Fragle: "Wir sind sehr begeistert von den Möglichkeiten, die Fragle bietet, um unsere Gesundheitsfachkräfte dabei zu unterstützen, Krebs genauer zu erkennen, besser zu verfolgen und Therapien effektiver zu überwachen, was zu einer besseren Krebsversorgung für Patienten führen wird. Es ist unser Wunsch, dass unsere genomische Forschung nicht nur in Singapur, sondern weltweit zur Verbesserung der Bevölkerungsgesundheit beiträgt." Branchenexperten loben die Innovation von Fragle, da sie die Kosteneffizienz und den Zugang zu präziser Krebsüberwachung erheblich verbessert. Das A*STAR GIS ist ein führendes Forschungsinstitut, das sich auf die Genomik konzentriert und innovative Lösungen zur Verbesserung der medizinischen Diagnostik und Behandlung entwickelt. Die Zusammenarbeit mit dem NCCS zeigt, dass Fragle ein vielversprechendes Werkzeug sein könnte, um die Krebsversorgung in Singapur und darüber hinaus zu revolutionieren.