Forscher der Korea University College of Medicine haben eine hochpräzise Methode entwickelt, um niederfrequente Krebsmutationen in zirkulierender TumordNA nachzuweisen. Die als MUTE-Seq bezeichnete Technik nutzt ein modifiziertes CRISPR-Enzym und verbessert die Sensitivität von Liquid-Biopsien erheblich. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Advanced Materials veröffentlicht und als Titelbild der Ausgabe gewürdigt.
Liquid-Biopsien gelten als vielversprechendes Werkzeug zur Früherkennung von Krebs und zur Therapieüberwachung, stoßen jedoch an Grenzen, wenn tumorbürtige DNA nur in extrem geringen Mengen im Blut vorliegt. Das Team um Professor Junseok W. Hur entwickelte MUTE-Seq, um dieses Problem zu lösen. Kern der Methode ist das engineeringte CRISPR-Enzym FnCas9-AF2, das Einzelbasen-Unterschiede mit hoher Präzision erkennt und nahezu keine Off-Target-Aktivität zeigt.
Das Enzym schneidet selektiv wildtypische DNA, wodurch mutierte Sequenzen vor der Sequenzierung angereichert werden. Dies reduziert Hintergrundrauschen und ermöglicht den Nachweis von Mutationen bei Varianten-Allel-Frequenzen ab etwa 0,005 Prozent – ein Wert, der herkömmliche Sequenzierung oft überfordert. Tests mit Sanger- und Next-Generation-Sequenzierung zeigten eine Signalverstärkung um das Zehn- bis Sechzigfache.
In klinischen Anwendungen identifizierte MUTE-Seq minimale residuelle Erkrankung bei Patienten mit akuter myeloischer Leukämie durch Amplifikation schwacher NRAS-Mutationen. Bei Lungen- und Pankreaskrebs-Patienten verbesserte die multiplexe Variante die Übereinstimmung zwischen Plasma- und Gewebeproben, auch in frühen Stadien mit niedrigen ctDNA-Werten. Probit-Analysen ergaben eine Nachweisgrenze von 0,034 Prozent bei 50 Nanogramm Eingangs-DNA.
Die Methode integriert sich in bestehende Laborworkflows und erfordert keine teure Ultra-Tief-Sequenzierung. Sie eignet sich für Multi-Cancer-Früherkennung, Companion-Diagnostics und Monitoring resistenter Mutationen. Die Ergebnisse unterstreichen das Potenzial für präzisere onkologische Ansätze.
Die Studie entstand in Kooperation mehrerer Institutionen und wurde online am 21. August 2025 verfügbar, die Druckversion erschien am 27. November 2025 in Advanced Materials (Band 37, Heft 47; DOI: 10.1002/adma.202505208).
