KI könnte Nebenwirkungen von Krebstherapien senken
Einem Forscher-Team ist es jetzt gelungen, eine abnehmende Nierenfunktion infolge bestimmter Krebstherapien frühzeitig vorherzusagen. In CT-Aufnahmen, die mithilfe von KI analysiert wurden, zeigen die Nieren bereits Monate zuvor eine leichte Volumenabnahme.
v.l.: Dr. Lisa Steinhelfer und Dr. Friederike Jungmann ©Astrid Eckert/TU Muenchen
Einem Team der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, eine abnehmende Nierenfunktion infolge bestimmter Krebstherapien frühzeitig vorherzusagen. Bereits Monate bevor sich die Nierenfunktion verschlechterte, zeigen die Nieren eine leichte Volumenabnahme. Das stellten die Forschenden anhand von CT-Aufnahmen fest, die sie mit einem KI-gestützten Algorithmus untersuchten. Ähnliche Effekte konnten sie auch für die Milz nachweisen. In Zukunft könnten auf dieser Grundlage Therapien frühzeitig angepasst werden.
In einer aktuellen Studie hat das Team um Forschende aus den Kliniken für Radiologie und Nuklearmedizin des TUM-Klinikums Daten von 121 Patienten untersucht, deren Prostatakrebs mit Lutetium-177 PSMA behandelt wurde. Diese Radioligandentherapie, eine Form der nuklearmedizinischen Therapie, ist relativ neu und gilt für bestimmte Tumore als besonders vielversprechend. Eine mögliche Nebenwirkung sind allerdings Einschränkungen der Nierenfunktion, die im Laufe der Behandlung auftreten.
„In einer früheren Arbeit hatten wir festgestellt, dass Patienten, deren Nierenwerte nach einer Lutetium-177-PSMA Therapie schlechter wurden, Veränderungen im Nierengewebe aufwiesen“, so Erstautorin Dr. Lisa Steinhelfer. „Da Gewebeproben, mit denen sich das feststellen ließe, nicht routinemäßig entnommen werden können, wollten wir untersuchen, ob sich diese Veränderungen auch auf andere Weise nachweisen lassen.“
Nierenvolumen als Biomarker
Steinhelfer und ihre Kollegen haben einen Ansatz gewählt, der keinerlei zusätzliche Belastung für die Betroffenen bedeutet. Bei Krebstherapien werden zu verschiedenen Zeitpunkten routinemäßig Computertomographie-Aufnahmen erstellt und Blutwerte erfasst, um den Erfolg der Behandlung zu messen. Die Münchner Forschenden überprüften eine Vielzahl von Faktoren aus diesen standardmäßig erfassten Daten, um frühe Anzeichen für Nierenschäden zu finden.
Während Daten wie Veränderungen der Länge der Nieren oder das Alter der Patienten keine Prognosen ermöglichten, waren Veränderungen des Nierenvolumens aussagekräftig: War sechs Monate nach Behandlungsstart das Volumen der Nieren um zehn Prozent oder mehr verringert, war die Nierenfunktion mit großer Wahrscheinlichkeit nach weiteren sechs Monaten deutlich eingeschränkt.
Die Veränderungen des Nierenvolumens seien so klein, dass sie bei einer routinemäßigen Begutachtung der Aufnahmen leicht übersehen werden können, so Prof. Matthias Eiber, gemeinsam mit Prof. Rickmer Braren Letztautor der Studie – Ärzte würden ja in erster Linie Tumore und andere schwerwiegende Probleme suchen. „Bildanalyse-Algorithmen erkennen dagegen selbst kleine Veränderungen zuverlässig, wenn man sie vorher darauf trainiert“, ergänzt Dr. Friederike Jungmann, wie Steinhelfer Erstautorin der Studie.
Ansatz vermutlich auf viele Krebstherapien anwendbar
„Wenn erkennbar ist, dass ein Patient nach sechs Monaten Behandlung ein erhöhtes Risiko für eine spätere Nierenfunktionseinschränkung hat, könnte man sowohl die Anzahl der Therapiezyklen als auch die verabreichte Aktivität im Rahmen eines individuellen Therapiekonzepts gezielt anpassen“, so Steinhelfer. Derzeit nimmt das TUM Klinikum auch an zwei prospektiven Studien zu diesem Thema teil.
In einer früheren Arbeit konnte das Team bereits zeigen, dass Größenveränderungen der Milz früh auf Probleme bei der Blutbildung hinweisen. „Viele Krebstherapien können zu Funktionsstörungen der Leber oder des blutbildenden Systems führen. Ich gehe davon aus, dass sich durch unseren Ansatz bei einer großen Anzahl an Therapien mögliche Nebenwirkungen bereits im Frühstadium erkennen lassen“, sagt Steinhelfer.
Publikationen: L. Steinhelfer, F. Jungmann et al. „Automated CT Measurement of Total Kidney Volume for Predicting Renal Function Decline after 177Lu Prostate-specific Membrane Antigen–I&T Radioligand Therapy“. Radiology (2025). DOI: 10.1148/radiol.240427
10. Steinhelfer, F. Jungmann et al. „Spleen Volume Reduction Is a Reliable and Independent Biomarker for Long-Term Risk of Leukopenia Development in Peptide Receptor Radionuclide Therapy“. Journal of Nuclear Medicine (2024). DOI: doi.org/10.2967/jnumed.123.267098
L. Steinhelfer, L. Lunger et al. „Long-Term Nephrotoxicity of 177Lu-PSMA Radioligand Therapy“. Journal of Nuclear Medicine (2024). DOI: 10.2967/jnumed.123.265986
