Bildgebungsbiomarker

Bildgebungsbiomarker (imaging biomarker) bezeichnet messbare Eigenschaften, die durch bildgebende Verfahren abgeleitet werden und Aussagen über biologische Prozesse, Erkrankungszustände oder Reaktionen auf Therapien liefern. Sie ermöglichen die nichtinvasive Beurteilung von Gewebecharakteristika und deren Veränderungen über die Zeit. Typische Bildgebungsverfahren sind MRT, CT, PET, Ultraschall und optische Bildgebung.

Zu den häufig verwendeten Kategorien gehören funktionelle Marker wie die metabolische Aktivität, gemessen als Standardized Uptake Value (SUV) in der PET; Diffusionsmarker wie der Apparent Diffusion Coefficient (ADC) in der Diffusionsgewichteten MRT; perfusionsbezogene Marker wie Ktrans in der dynamischen Kontrast-Magnetresonanztomographie. Strukturelle Marker umfassen Tumorgröße oder -volumen, die aus CT oder MRT extrahiert werden. Weitere Beispiele betreffen Marker von Gewebeglykämie, Blutfluss oder Entzündungsprozesse. Die Bandbreite reicht von punktuellen Messgrößen bis zu komplexen Bildgebungsprofilen.

In der klinischen Praxis dienen Imaging Biomarkers der Diagnostik, der Bestimmung von Staging, der Prognoseabschätzung und der Überwachung der Therapieresponse. In der Forschung unterstützen sie die Entwicklung neuer Therapien und dienen als Endpunkte in klinischen Studien. Sie ermöglichen kombinierte Ansätze aus Bildgebung, Biologie und klinischer Beobachtung.

Für den klinischen Einsatz sind analytische Validierung, klinische Validierung und Standardisierung erforderlich. Standardisierung umfasst Protokolle, Kalibrierung, Qualitätskontrollen sowie die Harmonisierung von Datenerhebung und -auswertung über Zentren hinweg. Regulativ können Imaging Biomarkers eine formale Qualifikation durch Gesundheitsbehörden erfordern.

Zu den Herausforderungen zählen Bildgebungsvariabilität, Unterschiede zwischen Scannern und Protokollen, Reproduzierbarkeit und der Bedarf an großen, gut charakterisierten Referenzdatensätzen. Der Nutzen liegt in der personalisierten Medizin, indem Therapien anhand objektiver, bildgebender Kennwerte angepasst werden.