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Smartphone zeigt Tumorzellen

Krebstest für den OP Smartphone zeigt Tumorzellen

Die Unterscheidung zwischen krankem und gesundem Gewebe fällt bei Krebsoperationen schwer. Eindeutige Diagnosen können vielfach nur Histologen stellen. Das kostet zu viel Zeit. Forscher in Potsdam-Golm haben jetzt ein neues Testverfahren entwickelt, das innerhalb von Minuten Tumorzellen per Smartphone signalisiert.

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Ein neuer Schnelltest kann Tumorgewebe per Handy anzeigen. Quelle: IHP

Golm. Bei Krebsdiagnosen nach Untersuchungen per Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) leuchtet der Tumor noch hell auf der bläulich-schimmernden Aufnahme. Das Geschwür ist lokalisiert. Danach bei einer Operationen muss sich der Chirurg dagegen oft allein auf seine Augen verlassen. Es gilt, schnell zwischen befallenem und gesundem Gewebe zu unterscheiden. Zu viel entfernte Organsubstanz kann die künftige Lebensqualität schmälern und zu schlimmeren gesundheitlichen Folgen führen. Im Körper verbliebene Krebszellen bergen indes die Gefahr des erneuten Aufflammens der Geschwür-Erkrankung.

„Tumore bei Gewebeschnitten exakt zu lokalisieren, ist nicht einfach“, sagt Joachim Storsberg vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) in Golm. Im Kern des Krebsgeschwürs sei es zwar relativ simpel, krankes von gesundem Gewebe zu unterscheiden, an den Rändern dagegen nicht, so der Leiter der Abteilung Funktionspolymere für die Medizintechnik. Speziell ausgebildete Histologen müssen heute noch meist bei der Operation herausgeschnittene Gewebeproben erst mit hochauflösenden Mikroskopen untersuchen um für Krebszellen charakteristische Strukturen zu identifizieren. Das kann Tage dauern.

Ein schneller Check für den Operationssaal

Schnelltests zur Unterscheidung sind gefragt, die Chirurgen gleich während des Eingriffs anwenden können. Das IAP hat jetzt einen solchen schnellen Check für den Operationssaal entwickelt, der beim Gewebeschnitt Tumorzellen mit einem einfachen Mikroskop von gesunden Zellen unterscheidbar macht. Chirurgen können den Test noch im OP-Saal anwenden und innerhalb weniger Minuten nachprüfen, ob auch wirklich alles kranke Gewebe entfernt wurde.

Der Test basiert auf speziell gezüchteten Antikörpern, die, wie Untersuchungen zuvor gezeigt haben, je nach Beschaffenheit an Rezeptoren von Tumorzellen anhaften. Als Beispiel werden am IAP Östrogen-Antikörper genannt, die sich an Brust-Karzinomen festsetzen. Die auf Polymere, also künstlich entwickelte Stoffe gestützte Methode knüpft so an die vor gut zwei Jahren zur Anwendungsreife entwickelte Immuntherapie an, bei der Zellen des Immunsystems aktiviert werden, um Krebsgewebe zu erkennen und abzutöten.

Ein Viertel aller Todesfälle

Rund ein Viertel aller Todesfälle in Deutschland geht auf das Konto der Krebserkrankungen. Das geht aus den aktuellsten Zahlen des Statistisches Bundesamts für 2014 hervor.

Mit 223 758 Sterbefällen sind Krebsgeschwüre demnach nach den Herz-Kreislauf-Erkrankungen die zweithäufigste Todesursache. Die Krankheit kostete allein 2009 die Krankenkassen in der Europäischen Union 126 Milliarden Euro. Das fanden Wissenschaftler der University of Oxford und des King‘s College London heraus.

Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) in Golm ist spezialisiert auf die Forschung zu Polymeranwendungen. Es unterstützt Firmen und andere Partner bei der maßgeschneiderten Entwicklung von innovativen und nachhaltigen Materialien und Verfahren.

Nachdem der Chirurg die Antikörper auf die Gewebeprobe aufgetragen hat, gibt er eine farbige Wasserlösung hinzu, mit der einzelne Enzyme des Antikörpers oxidieren. Die Farbe der Lösung ändert sich: Bei den Gewebestellen, an denen das geschieht, befinden sich Tumorzellen. Der Test ist sehr vielseitig: „Je nach Tumorart können verschiedene Antikörper verwendet oder kombiniert werden“, erklärt Storsbergs Kollege am IAP, der Biochemiker Christian Schmidt. Um zusätzlich sicherzugehen, wird der Test an gesundem Gewebe wiederholt.

Um den Check handlicher für die OP zu machen, arbeiten die IAP-Wissenschaftler nun daran, die farblichen Kontraste zwischen gesunden und kranken Gewebezellen noch deutlicher sichtbar zu machen. So würden sie auch etwa mit einer einfachen Kamera oder dem Smartphone darstellbar. Für Krankenhäuser, die sich besonders in Entwicklungs- und Schwellenländern „keine teuren diagnostischen Geräte leisten können“, sei das sehr interessant, so Storsberg. Zugleich werden die Krankenkassen entlastet. Bisher mögliche Schnelltestverfahren für Krebsoperationen haben sich als sehr aufwendig und teuer erwiesen.

Die begonnenen Arbeiten des Golmer Instituts zur Anwendungsreife des Testverfahrens werden vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand gefördert. Private Unternehmen der Immundiagnostik, also Hersteller von entsprechenden Testverfahren, sind nach Angaben von Schmidt zugleich Initiator als auch Empfänger der Entwicklung. Es sei aber Vertraulichkeit vereinbart worden. Schmidt: „Daher kann ich weder Namen noch Details nennen.“

Von Gerald Dietz

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