Nanopore-Sequenzierung zur ultraschnellen molekularen Hirntumordiagnostik

Zusammenfassung Die neuropathologische Beurteilung von Hirntumoren erfordert eine hohe diagnostische Präzision bei gleichzeitig erheblichem Zeitdruck. Während die integrierte histologisch-molekulare Diagnostik gemäß WHO-Standards die zentrale Grundlage für die Prognoseabschätzung und Therapieplanung darstellt, sind etablierte molekulare Verfahren häufig mit längeren Turnaround-Zeiten verbunden. Vor diesem Hintergrund wird das Potenzial der Nanopore-Sequenzierung zur Beschleunigung der molekularen Hirntumordiagnostik deutlich. Die Nanopore-Sequenzierung ermöglicht die direkte Analyse nativer DNA in Echtzeit und erlaubt neben der Sequenzinformation auch die Detektion von DNA-Methylierungsmustern sowie Kopienzahlveränderungen. Bereits wenige Stunden nach Probenentnahme stehen ausreichend molekulare Daten zur Verfügung, um eine erste Tumorklassifikation durchzuführen. Die automatisierte Auswertung erfolgt mithilfe Deep-Learning-basierter Klassifikationsmodelle, die Nanopore-basierte Methylierungsprofile mit umfangreichen Referenzdatensätzen bekannter Hirntumorentitäten vergleichen. Auf diese Weise wird eine standardisierte, reproduzierbare und molekulare Diagnostik am selben Tag ermöglicht, die parallel zur konventionellen histopathologischen Aufarbeitung eingesetzt werden kann. Neben der Analyse von Tumorgewebe eröffnet die Kombination aus Nanopore-Sequenzierung und Flüssigbiopsie aus dem Liquor cerebrospinalis neue Perspektive für eine minimal-invasive Diagnostik, insbesondere bei nicht resektablen Tumoren oder zur Verlaufskontrolle. Trotz limitierender Faktoren wie geringer Mengen zellfreier Tumor-DNA stellt diese Technologie eine vielversprechende Erweiterung der modernen neuroonkologischen Diagnostik dar.