Speiseröhrenkrebs: Neue Endoskopie-Technik verbessert Früherkennung

Die im Fachjournal Nature Biomedical Engineering veröffentlichte Studie zeigt, dass die neue Endoskopie-Technologie selbst kleinste krankhafte Gewebeveränderungen sichtbar macht – und damit die frühzeitige Diagnose erheblich verbessern könnte. 

Speiseröhrenkrebs zählt zu den tödlichsten Krebsarten: Wird er erst in einem fortgeschrittenen Stadium erkannt, liegt die Überlebensrate bei nur etwa 10%. Wird die Erkrankung jedoch frühzeitig diagnostiziert, überleben rund 90% der Betroffenen. Die neue O2E-Technologie könnte künftig helfen, Gewebeveränderungen sehr viel früher zu erkennen. 

a) Eine mit Nadeln fixierte menschliche Speiseröhrenresektion (EMR) wird von der O2E-Kapsel gescannt. b) Histopathologische Kartierung über einem Foto einer Probe. Jede Probe wurde anhand der jeweiligen histopathologischen Typen in separate Bereiche unterteilt. Diese Bereiche dienen in dieser Studie als ROIs für die Analyse. NSM, normale Plattenepithelschleimhaut; IM, intestinale Metaplasie; D, Dysplasie. c) Ausschnitt aus der 3D-gerenderten O2E-Visualisierung der Probe in zylindrischen Koordinaten. d) OCT-Volltiefenprojektion-En-face-Bild der Probe in b). In Bereichen ohne Kontakt zur Probe ist eine starke optische Reflexion von der Kappe zu sehen. e) Tiefenaufgelöstes OPAM-En-face-Bild der Probe, rekonstruiert mit hochfrequenten Bandkomponenten (40–110 MHz). f) Hybrid-En-face-Bild, das OCT und OPAM per Hochfrequenzband (HFB) zusammenführt. g)–j), Repräsentative O2E-Querschnittsbilder mit korrelierten H&E-gefärbten histopathologischen Objektträgern, die klare Kontraste zwischen NSM und IM in g), klare Trennungen zwischen IM und D in h) und i) sowie deutliche Unterschiede zwischen lokalen Regionen von NSM, IM und D in j) zeigen. Die Bildpositionen sind in b) und d) als gestrichelte Linien dargestellt. B, Blut; Cr, Krypten; G, Drüsen; LP/MM, Mischung aus Lamina propria und Muscularis mucosae; MF, Muskelfasern; MM, Muscularis mucosae; SLP, oberflächliche Lamina propria.

Bildquelle: Li Q, Ali Z, Zakian C et al., Nature Biomedical Engineering 2025 (CC BY 4.0) 

O2E kombiniert zwei Verfahren in einer neuartigen Endoskopie-Technologie: Während die optische Kohärenztomographie (OCT) mikroskopische Gewebestrukturen erfasst, macht die optoakustische Bildgebung – bei der Gewebe mit Lichtimpulsen angeregt und entstehende Ultraschallsignale ausgewertet werden – kleinste Blutgefäße auch in tieferen Gewebeschichten sichtbar. Durch die Kombination entstehen hochauflösende 3D-Bilder der Gewebestruktur und -durchblutung. Beide Sensoren sind in einer Endoskopie-Kapsel integriert, die das Gewebe in einem vollständigen 360-Grad-Winkel scannt. 

„Unser duales Bildgebungssystem macht kritische Merkmale früher Krebsläsionen sichtbar – darunter mikroskopische Veränderungen unterhalb der Schleimhautoberfläche und feinste mikrovaskuläre Auffälligkeiten, die mit bisherigen Methoden nicht erkannt werden konnten“, sagt Prof. Vasilis Ntziachristos, Direktor des Instituts für Biologische und Medizinische Bildgebung bei Helmholtz Munich und Lehrstuhlinhaber an der TUM. 

In ihrer Pilotstudie untersuchten die Forschenden die Speiseröhren von Tieren sowie Gewebeproben von Patienten mit Barrett-Ösophagus, einer Vorstufe des Speiseröhrenkrebses. Dabei konnten sie klare Unterschiede zwischen gesundem Gewebe, Gewebe mit Zellveränderungen, Krebsvorstufen und bösartigen Tumoren identifizieren. Eine erste Machbarkeitsstudie wurde an der Lippeninnenseite eines Probanden durchgeführt – einem Gewebe, das ähnliche Eigenschaften wie die Speiseröhre aufweist. 

Aufbauend auf diesen vielversprechenden Ergebnissen wurde 2025 ein neues EIC-Pathfinder-Projekt namens ESOHISTO bewilligt und gestartet. Gefördert von der Europäischen Union unterstützen EIC-(Europäischer Innovationsrat) Pathfinder-Projekte Frühphasenforschung mit hohem Risiko, die das Potenzial hat, bahnbrechende Innovationen voranzutreiben. Die Forschenden arbeiten nun daran, die Kapseltechnologie weiter zu optimieren, um eine hochqualitative Bildgebung für den Einsatz am Menschen sicherzustellen. 

„Wir planen außerdem die Integration konfokaler Endo-Mikroskopie – einer Technik, die hochauflösende Echtzeitaufnahmen zellulärer Strukturen ermöglicht – um während der Untersuchung eine detailliertere Analyse zu erlauben“, erklärt Dr. Qian Li, Erstautor der Studie von der Medizinischen Universität Wien. „Das könnte den Weg für eine hochauflösende endoskopische molekulare Bildgebung ebnen, mit der wir gezielt bestimmte molekulare Marker bei Krebs adressieren können.“ Letztlich hoffen die Forschenden, dass ihr Ansatz die Notwendigkeit mehrerer Biopsien verringert und diagnostische Prozesse in Zukunft beschleunigt. 

ESOHISTO wird die Technologie weiterentwickeln und validieren, um sie auf eine spätere Markteinführung vorzubereiten. Neben den offensichtlichen Vorteilen für Patienten sind die Forschenden überzeugt, dass auch das Gesundheitssystem von dieser Früherkennungstechnologie profitieren würde. Während die Behandlung von fortgeschrittenem Speiseröhrenkrebs typischerweise rund 140.000 Euro pro Patient kostet, könnten die Kosten bei frühzeitiger Diagnose auf etwa 10.000 Euro sinken. Früherkennung rettet also nicht nur Leben, sondern führt auch zu erheblichen Einsparungen im Gesundheitswesen. 

Quelle: Helmholtz Munich 

07.08.2025

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