Personalisierte Medizin · Wissen
Biomarker — die molekularen Hinweisgeber der modernen Medizin
Biomarker bringen Licht ins Dunkel. Sie machen sichtbar, was im Körper vorgeht, teilen Krankheiten in molekulare Subgruppen ein und entscheiden mit, welche Therapie für welche Patient:in wirklich passt – die Grundlage der personalisierten Medizin.
01 — Definition
Was ist ein Biomarker?
Ein Biomarker ist ein biologisches Merkmal, das im Blut, in Gewebeproben oder über bildgebende Verfahren objektiv gemessen werden kann. Er zeigt krankhafte Veränderungen oder normale biologische Prozesse im Körper an.
Biomarker sind keine Erfindung der letzten Jahre. Die Körpertemperatur ist ein Biomarker für Fieber, der Blutzuckerspiegel ein zentrales Maß für Diabetes, der Cholesterinspiegel ein Indikator für das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen.
Neu ist die Tiefe und Präzision moderner Biomarker. Genetische, proteinbasierte und bildgebende Marker erlauben es heute, Krankheiten auf molekularer Ebene zu charakterisieren – besonders in der Onkologie, wo aus Biomarkern Tumormarker werden.
02 — Übersicht
Vier Arten von Biomarkern, vier Aufgaben.
Biomarker werden danach unterschieden, welche Frage sie beantworten: Krankheit erkennen, Therapie wählen, Verlauf einschätzen oder Wirkung kontrollieren.
Diagnostisch
01Helfen, eine Krankheit zu erkennen oder einen Subtyp einer Erkrankung zu bestimmen.
Beispiel: PSA bei Verdacht auf Prostatakrebs
Prädiktiv
02Sagen voraus, ob ein:e Patient:in auf eine bestimmte Therapie ansprechen wird.
Beispiel: HER2-Status bei Brustkrebs
Prognostisch
03Geben Hinweise auf den wahrscheinlichen Krankheitsverlauf – unabhängig von der Therapie.
Beispiel: Ki-67-Proliferationsindex
Pharmakodynamisch
04Zeigen, ob und wie ein Medikament im Körper biologisch wirkt.
Beispiel: Tumorgrößenänderung im PET-CT
03 — Onkologie
Biomarker in der Krebsmedizin.
In der Onkologie heißen Biomarker auch Tumormarker. Sie charakterisieren einen Tumor molekulargenetisch – und entscheiden mit, welche zielgerichtete Therapie tatsächlich wirken kann.
Bekannte Beispiele sind HER2 beim Mammakarzinom, EGFR und ALK beim Lungenkarzinom oder BRAF beim malignen Melanom. Ein einziger molekularer Marker kann darüber entscheiden, ob ein Medikament wirkt – oder nicht.
Eng damit verbunden ist die Companion Diagnostic: ein Test, der eine bestimmte Therapie begleitet und prüft, ob die Patient:in die passende molekulare Voraussetzung erfüllt. Dadurch gehört die Standardtherapie für alle in vielen Indikationen der Vergangenheit an.
Datenpunkt
Rund die Hälfte aller Biomarker entfällt auf die Onkologie.
Biomarker werden in vielen medizinischen Disziplinen eingesetzt – ihren mit Abstand größten Anteil haben sie jedoch in der Krebsmedizin. Schätzungen zur Verteilung nach Therapiegebiet:
- Onkologie — 50 %
- Andere Indikationen — 23 %
- Herz-Kreislauf — 7 %
- Muskel / Skelett — 6 %
- Psychiatrie — 6 %
- Immunologie — 4 %
- Neurologie — 4 %
04 — Methoden
Wie werden Biomarker gemessen?
Blutproben
Schnell, wenig invasiv, gut wiederholbar – ideal für Verlaufskontrollen, etwa Tumormarker oder Entzündungsparameter.
Gewebeproben
Biopsien liefern die molekulare Signatur eines Tumors und sind oft Grundlage für die Therapieentscheidung.
Bildgebung
PET-CT, MRT und CT machen funktionelle Biomarker sichtbar – etwa die Stoffwechselaktivität eines Tumors.
Liquid Biopsy
Aus einer einfachen Blutentnahme wird zirkulierende Tumor-DNA analysiert – ein Fenster in den Tumor in Echtzeit.
05 — Praxis
Die 10 häufigsten Biomarker in der täglichen Praxis.
Diese Biomarker begegnen Ärzt:innen und Patient:innen besonders häufig – in der Hausarztpraxis, im Krankenhauslabor und in der spezialisierten Onkologie.
- 01
HbA1c (Langzeitblutzucker)
Der HbA1c-Wert spiegelt den durchschnittlichen Blutzuckerspiegel der letzten acht bis zwölf Wochen wider. Er ist der zentrale Biomarker für Diagnose und Verlaufskontrolle des Diabetes mellitus und entscheidet mit über die Einstellung der Therapie.
- 02
LDL-Cholesterin
LDL-Cholesterin gilt als wichtigster Laborwert zur Einschätzung des kardiovaskulären Risikos. Erhöhte Werte begünstigen Arteriosklerose und sind eine zentrale Zielgröße in der Prävention von Herzinfarkt und Schlaganfall.
- 03
Troponin (hs-cTnT/I)
Hochsensitives Troponin ist der Leitmarker bei Verdacht auf Herzinfarkt. Schon kleinste Schädigungen der Herzmuskelzellen lassen den Wert ansteigen – entscheidend für schnelle Diagnose und Therapie in der Notaufnahme.
- 04
CRP (C-reaktives Protein)
CRP ist ein universeller Entzündungs- und Infektmarker. Er steigt rasch bei bakteriellen Infektionen, Gewebeschäden und chronisch-entzündlichen Erkrankungen und unterstützt die Differenzialdiagnose im klinischen Alltag.
- 05
TSH (Thyreoidea-stimulierendes Hormon)
TSH ist der empfindlichste Suchtest für Schilddrüsenfunktionsstörungen. Er erkennt Über- und Unterfunktionen oft, bevor Symptome auftreten, und steuert die Dosierung der Schilddrüsenhormon-Therapie.
- 06
PSA (Prostataspezifisches Antigen)
PSA wird zur Früherkennung und Verlaufskontrolle des Prostatakarzinoms eingesetzt. Erhöhte Werte können auf einen Tumor, aber auch auf gutartige Veränderungen hinweisen und erfordern eine ärztliche Einordnung.
- 07
HER2 (Brustkrebs)
Der HER2-Status entscheidet beim Mammakarzinom über den Einsatz zielgerichteter Antikörpertherapien. Als prädiktiver Biomarker ist er ein Paradebeispiel für personalisierte Krebsmedizin.
- 08
EGFR / ALK (Lungenkarzinom)
Mutationen in EGFR oder Veränderungen im ALK-Gen identifizieren beim nicht-kleinzelligen Lungenkarzinom Patient:innen, die von spezifischen Tyrosinkinase-Inhibitoren profitieren – ohne Test keine zielgerichtete Therapie.
- 09
PD-L1
PD-L1 zeigt an, wie wahrscheinlich ein Tumor auf eine Immuntherapie mit Checkpoint-Inhibitoren anspricht. Der Marker wird unter anderem bei Lungen-, Blasen- und Kopf-Hals-Tumoren bestimmt.
- 10
D-Dimere
D-Dimere sind Abbauprodukte von Blutgerinnseln. Sie helfen, eine tiefe Venenthrombose oder Lungenembolie auszuschließen, und sind ein etabliertes Werkzeug in Notaufnahme und Gefäßmedizin.
06 — Bedeutung
Vom „one size fits all" zur Therapie, die zu Ihnen passt.
Biomarker erlauben es, eine Erkrankung in molekulare Subgruppen zu teilen. Statt einer einheitlichen Standardtherapie erhalten Patient:innen eine Behandlung, die zu ihrem biologischen Profil passt – mit dem Ziel, Wirksamkeit zu erhöhen und unnötige Nebenwirkungen zu vermeiden.
Genau das ist personalisierte Medizin: keine eigene Therapie für jeden Einzelnen, sondern die richtige Therapie für die richtige Patient:innengruppe – auf Grundlage messbarer biologischer Eigenschaften.
07 — Häufige Fragen
Häufig gestellte Fragen zu Biomarkern.
Was ist ein Biomarker?
+
Ein Biomarker ist ein messbares biologisches Merkmal – etwa im Blut, in Gewebeproben oder in der Bildgebung – das normale körperliche Vorgänge, krankhafte Veränderungen oder das Ansprechen auf eine Therapie objektiv anzeigt.
Welche Arten von Biomarkern gibt es?
+
Man unterscheidet vor allem diagnostische, prädiktive, prognostische und pharmakodynamische Biomarker. Sie unterstützen Diagnose, Therapiewahl, Verlaufseinschätzung und die Wirkungskontrolle einer Behandlung.
Was sind Tumormarker?
+
Tumormarker sind Biomarker, die in der Onkologie eingesetzt werden. Sie kennzeichnen biologische Eigenschaften eines Tumors – etwa HER2 beim Brustkrebs oder PD-L1 bei Lungenkrebs – und entscheiden mit, welche zielgerichtete Therapie wirksam sein kann.
Wie werden Biomarker gemessen?
+
Biomarker werden aus Blutproben, Gewebeproben (Biopsien), Urin oder über bildgebende Verfahren gewonnen. Bei der Liquid Biopsy lassen sich Tumor-DNA und andere Spuren direkt aus dem Blut analysieren.
Was ist eine Companion Diagnostic?
+
Eine Companion Diagnostic ist ein Biomarker-Test, der zwingend zu einer bestimmten Therapie gehört. Er prüft, ob ein Patient den passenden molekularen Marker trägt und damit voraussichtlich auf das Medikament anspricht.
Warum sind Biomarker für die personalisierte Medizin wichtig?
+
Biomarker ermöglichen es, Krankheiten in molekulare Subgruppen einzuteilen. Statt einer Standardtherapie für alle erhalten Patient:innen eine Behandlung, die zu ihrem individuellen biologischen Profil passt.
Sind Biomarker nur in der Krebsmedizin relevant?
+
Nein. Biomarker werden auch in Kardiologie, Neurologie, Diabetologie und Immunologie eingesetzt – etwa Cholesterin, HbA1c oder Troponin. In der Onkologie ist ihr Stellenwert jedoch besonders hoch.
Quellen & Hinweis
- European Medicines Agency (EMA) – Glossary: Biomarker. ema.europa.eu/en/glossary/biomarker
- Scagliotti G et al. Eur J Cancer 2012; 48: 961–97.
- Deutsche Krebsgesellschaft: Personalisierte Krebsmedizin – Für jeden Patienten die richtige Medizin. krebsgesellschaft.de (zuletzt abgerufen am 25.03.2019).
- U.S. Department of Health and Human Services, Food and Drug Administration: Guidance for Industry and FDA Staff – Qualification Process for Drug Development Tools, 2014. fda.gov (PDF) (zuletzt abgerufen am 20.03.2019).
- Biomarkers Definitions Working Group: Biomarkers and surrogate endpoints: preferred definitions and conceptual framework. Clin Pharmacol Ther 2001; 69: 89–95.
- Verband Forschender Arzneimittelhersteller (vfa) e.V.: In Deutschland zugelassene Arzneimittel für die Personalisierte Medizin (2019). vfa.de (zuletzt abgerufen am 25.03.2019).
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