Die Präzisionsmedizin entwickelt sich rasant hin zu multi-modalen, minimal-invasiven und KI-gestützten Biomarkern. Diese ermöglichen eine frühere Diagnose, präzisere Therapieauswahl und Echtzeit-Überwachung von Erkrankungen. Im Fokus stehen Biomarker-Klassen bei Krebs, kardiovaskulären Erkrankungen, chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (IBD) und komplexen chronischen Leiden. Diese „Shooting Stars“ zeichnen sich durch Nicht-Invasivität, Vielseitigkeit entlang des gesamten Versorgungspfads und tiefe Integration mit Künstlicher Intelligenz sowie Multi-Omics-Daten aus.
Dieser Report fasst den aktuellen Stand (2020–2025) zusammen und gibt einen fundierten Ausblick auf 2026. Er basiert auf Übersichtsarbeiten und aktuellen Entwicklungen.
1. Liquid Biopsy & Multi-purpose Cancer Biomarkers
Die Liquid Biopsy hat sich zur zentralen Säule der Präzisionsonkologie entwickelt. Sie analysiert zirkulierende Tumor-DNA (ctDNA), Tumor-Mutationslast (TMB), PD-L1-Expression, zirkulierende miRNAs, krebsassoziierte Proteine, Tumor-erzogene Thrombozyten (TEPs) sowie Extrazelluläre Vesikel (EVs/Exosomen) aus Blut oder anderen Körperflüssigkeiten. Diese Analyte unterstützen Früherkennung, Prognose, Therapieauswahl (z. B. für Immun- und zielgerichtete Therapien) sowie das dynamische Monitoring von Resistenzen oder Minimal Residual Disease (MRD).
Besonders im nicht-kleinzelligen Lungenkarzinom (NSCLC) sind ctDNA, bTMB, PD-L1 und Treibermutationen (EGFR, ALK u. a.) bereits etabliert und erlauben eine personalisierte Anpassung von Therapien in Echtzeit. Neuere Ansätze heben den Wert von ctDNA beim MRD-Nachweis hervor: Negative Werte nach Resektion korrelieren mit besserem rezidivfreiem Überleben und ermöglichen eine De-Eskalation der Therapie.
TEPs und EVs/Exosomen gelten als besonders vielversprechend. TEPs transportieren tumor-spezifische RNA und Proteine und eignen sich für Früherkennung und Tumortypisierung. EVs liefern Informationen zu Immun-Evasion und Immuntherapie-Response. Multi-modale Ansätze (ctDNA + EVs + TEPs + Fragmentomik) steigern Sensitivität und Spezifität deutlich.
Tabelle: Verschiedene Liquid-Biomarker-Typen in der Onkologie
| Typ | Hauptanwendung | Klinische Relevanz (Stand 2026) |
|---|---|---|
| ctDNA / bTMB | Mutationsdetektion, MRD-Monitoring, Immuntherapie-Steuerung | Hohe Evidenz in NSCLC und CRC; De-Eskalation möglich |
| PD-L1 | Auswahl von Checkpoint-Inhibitoren | Standard in NSCLC; dynamisches Monitoring |
| EVs / Exosomen | Vorhersage/Monitoring von Immuntherapie-Response | Zunehmend in Multi-Analyt-Ansätzen |
| TEPs | Früherkennung, Tumortypisierung | Hohes Potenzial, Standardisierung nötig |
2. Metabolomics & Microbiome-Linked Biomarkers
Metabolomik-Biomarker (Onkometaboliten, Lipidprofile, kleine Moleküle) bieten einen Echtzeit-Einblick in zelluläre Stoffwechselprozesse. Sie unterstützen frühe Diagnosen und Therapie-Monitoring bei Krebs, Neurodegeneration, kardiovaskulären und metabolischen Erkrankungen. Personalisierte metabolische Signaturen, geprägt durch Darmmikrobiom und Umwelteinflüsse, dienen der Risikostratifizierung und Prävention. KI-gestützte Analysen von Mikrobiom-Metabolit-Interaktionen identifizieren krankheitsspezifische Muster.
3. AI-Discovered and Digital Biomarkers
KI und Maschinenlernen revolutionieren die Biomarker-Entdeckung. Sie extrahieren aus Transkriptomik- und Multi-Omics-Daten neue Panel-Signaturen – etwa eine 18-Gen-Transkriptom-Signatur mit hoher Genauigkeit bei kardiovaskulären Erkrankungen. Digitale Biomarker aus Wearables und Sensoren ergänzen molekulare Daten für kontinuierliches Remote-Monitoring. Computational Pathology und AI-gestützte Bildanalyse werden 2026 zur Routine.
4. Disease-Specific Emerging Biomarkers
- Kolorektales Karzinom (CRC): Neben MSI, RAS und BRAF gewinnen HER2, Consensus Molecular Subtypes (CMS) und vor allem ctDNA an Bedeutung. ctDNA-gesteuerte adjuvante Strategien werden in großen Studien validiert und könnten die Standardtherapie verändern.
- Inflammatory Bowel Disease (IBD): ?v?6-Antikörper und Oncostatin M (OSM) stehen kurz vor der klinischen Etablierung. ?v?6 eignet sich für Diagnose, Prognose und Therapieansprechen bei Colitis ulcerosa. OSM korreliert mit Krankheitsaktivität und Non-Response. Weitere Kandidaten sind BAFF, PGE-MUM, miRNA-Panels und S100A12.
Herausforderungen und Zukunftsperspektiven bis 2026
Wichtige Herausforderungen bleiben die Standardisierung (besonders bei TEPs und EVs), Kosteneffizienz, breite Zugänglichkeit und regulatorische Hürden. Prospektive Validierungsstudien sind essenziell.
Bis Ende 2026 erwarten Experten eine breitere Implementierung von MRD-ctDNA-Monitoring, multi-modalen Liquid-Biopsy-Panels und KI-gestützten Multi-Omics-Ansätzen. Die Kombination aus flüssiger Biopsie, Metabolomik, Mikrobiom und digitalen Biomarkern führt zu einer wirklich personalisierten Medizin.
Schlussfolgerung
Die „Shooting Star“-Biomarker Richtung 2026 sind Liquid-Biopsy-Marker (ctDNA, EVs, TMB, PD-L1, miRNAs, TEPs), metabolomische und mikrobiom-gesteuerte Signaturen, KI-generierte Multi-Omics-Panels sowie krankheitsspezifische Moleküle wie ?v?6-Antikörper und Oncostatin M. Ihre Minimalinvasivität, Multi-Use-Fähigkeit und KI-Integration machen sie zu zentralen Treibern einer patientenzentrierten Präzisionsmedizin.
Verifizierte Literatur- und Linkliste (Stand 2026)
- Al-Dewik et al. (2022). Making Biomarkers Relevant to Healthcare Innovation and Precision Medicine. https://doi.org/10.3390/pr10061107
- Asleh et al. (2023). Extracellular vesicle-based liquid biopsy biomarkers. https://doi.org/10.1186/s40364-023-00540-2
- DeGroat et al. (2023). Discovering biomarkers associated with cardiovascular disease. https://doi.org/10.1038/s41598-023-50600-8
- Espinal et al. (2025). Avances en la Medicina Personalizada: Biomarcadores Emergentes en el Tratamiento del Cáncer. https://estrellaediciones.com/index.php/sciences_discoveries_and_society/article/view/314
- Meštrovi? et al. (2024). Precision Medicine in Inflammatory Bowel Disease. https://doi.org/10.3390/biomedicines12071520
- Passaro et al. (2024). Cancer Biomarkers – Emerging Trends. https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.02.041
- Qoronfleh & Al-Dewik (2025). Cancer Biomarkers: Reflection on Recent Progress. https://doi.org/10.3390/cancers17182981 & https://www.mdpi.com/2072-6694/17/18/2981
- Restrepo et al. (2023/2024). Advances in NSCLC Biomarkers. https://doi.org/10.3390/cancers15133474 & https://doi.org/10.3390/cancers16132338
- Vo & Trinh (2024). Emerging Biomarkers in Metabolomics. https://doi.org/10.3390/ijms252313190
- Yang et al. (2020). Precision Medicine in NSCLC. https://doi.org/10.1016/j.semcancer.2020.07.009
- Zhang et al. (2025). Prognostic and predictive molecular biomarkers in colorectal cancer. https://doi.org/10.3389/fonc.2025.1532924
Zusätzliche aktuelle Übersichten:
- Biomarkers & Precision Medicine Conference Insights (2025). https://www.signifyresearch.net/insights/biomarkers-billions-and-breakthroughs-insights-from-biomarkers-precision-medicine-2025/
- Precision Oncology: 2025 in Review. https://aacrjournals.org/cancerdiscovery/article/15/12/2414/767704
