Genaue Krebsdiagnose durch Urintest zusammen mit KI-Analyse

Durchbruch bei der Diagnose von Prostatakrebs

Durch eine neue Technik kann ein Urintest in Verbindung mit einer KI-Analysemethode mit nahezu 100-prozentiger Genauigkeit eine Diagnose für Prostatakrebs stellen. Eine solche nicht-invasive Methode ist bequem, schmerzfrei und bringt auch sonst keinen Nebenwirkungen mit sich.

Ein einfacher Urintest kann zusammen mit einer KI-Analyse ohne Nebenwirkungen Prostatakrebs zuverlässig feststellen, so das Ergebnis einer Untersuchung unter Beteiligung von Forschenden des Korea Institute of Science and Technology (KIST). Die Studie wurde in der englischsprachigen Fachzeitschrift „ACS Nano“ veröffentlicht.

Wie viele Fälle von Prostatakrebs gibt es jährlich in Deutschland?

Prostatakrebs ist eine der am häufigsten auftretenden Krebsarten bei Männern. Insgesamt gab es nach Angaben des Robert Koch-Instituts alleine im Jahr 2016 etwa 58.800 Fälle von Prostatakrebs in Deutschland.

Wie wurde Prostatakrebs bisher diagnostiziert?

Prostatakrebs wird in erster Linie durch die Messung des Krebsfaktors PSA (prostataspezifisches Antigen) festgestellt. Nach Angaben der Forschenden liegt die diagnostische Genauigkeit von sogenannten PSA-Tests jedoch nur bei etwa 30 Prozent. Daher wird zur Sicherung der Diagnose in der Regel eine zusätzliche invasive Biopsie fällig. Die aus einem solchen Eingriff resultierenden Nebenwirkungen umfassen beispielsweise Blutungen und Schmerzen.

Urintest ist schnell und zuverlässig

Der neue Urintest kann innerhalb von nur zwanzig Minuten mit nahezu 100-prozentiger Genauigkeit Prostatakrebs diagnostizieren, berichten die Fachleute aus Korea. Das Team entwickelte diese Technik durch die Kombination einer KI-Analysemethode mit einem auf elektrischen Signalen basierenden ultrasensitiven Biosensor.

Wie konnte die Diagnosegenauigkeit erhöht werden?

Ein Ansatz, der einen einzelnen Krebsfaktor für eine Krebsdiagnose verwendet, war bei der Erhöhung der Diagnosegenauigkeit auf über 90 Prozent begrenzt, erläutert das Team. Um diese Einschränkung zu überwinden, nutzten die Forschenden jedoch gleichzeitig verschiedene Arten von Krebsfaktoren, anstatt nur einen zu verwenden, um so die Diagnosegenauigkeit innovativ zu verbessern.

System wertet vier Krebsfaktoren gleichzeitig aus

Das Team entwickelte ein ultrasensitives Halbleitersensorsystem, welches in der Lage ist, gleichzeitig Spurenmengen von vier ausgewählten Krebsfaktoren im Urin zu messen, um so Prostatakrebs zu diagnostizieren. Die Fachleute trainierten eine KI, indem sie die Korrelation zwischen den vier Krebsfaktoren nutzten, die von dem entwickelten Sensor festgestellt wurden.

100 Prozent genauer Prostatakrebstest?

Der trainierte KI-Algorithmus wurde dann verwendet, um Personen mit Prostatakrebs zu identifizieren, indem komplexe Muster der erkannten Signale analysiert wurden. Die Diagnose von Prostatakrebs unter Verwendung der KI-Analyse erkannte erfolgreich 76 Urinproben mit fast 100-prozentiger Genauigkeit, berichten die Forschenden.

Vorteile des neuen Tests

„Bei Patienten, welche eine Operation und/oder Behandlung benötigen, wird der Krebs mit hoher Genauigkeit diagnostiziert, indem der Urin verwendet wird, um unnötige Biopsien und Behandlungen zu minimieren, was die medizinischen Kosten und die Beanspruchung des medizinischen Personals drastisch reduzieren kann”, erläutert Professor Jeong vom Asan Medical Center in einer Pressemitteilung.

Die Forschungsgruppe hat nicht nur einen intelligenten Biosensor entwickelt, der Prostatakrebs mit fast 100-prozentiger Genauigkeit durch einen Urintest schnell diagnostizieren kann, sondern der Test kann auch für die präzise Diagnose anderer Krebsarten durch einen Urintest verwendet werden, fügt Dr. Lee vom KIST hinzu. (as)