Nanopartikel erschnüffeln Krebs

Forscher haben eine neue Methode entwickelt, mit der gefährliche Tumorarten direkt im Blut erkannt werden sollen.

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Von
  • Kevin Bullis

Forscher haben eine neue Methode entwickelt, mit der gefährliche Tumorarten direkt im Blut erkannt werden sollen.

Patienten und ihre Ärzte wissen oft nicht sofort, ob eine Operation zur Entfernung von Krebsgewebe wirklich erfolgreich war – es kann Monate dauern, bis Nachuntersuchungen mit bildgebenden Verfahren dies belegen. Neuartige Nanopartikel könnten Abhilfe schaffen: Mit ihnen sind wesentlich früher Diagnosen aus Blutproben möglich.

Die sogenannten Nanoflares setzen sich an einzelne Krebszellen und beginnen dann zu fluoreszieren – feines Tumorgewebe lässt sich mit Hilfe eines Lasers dann erkennen und aussortieren. Da es so außerdem möglich ist, verschiedene Arten von Krebszellen zu unterscheiden (einige sind wesentlich gefährlicher als andere), hilft das Verfahren auch, um Proben zu sammeln, die dann in einer Zellkultur zum Wachsen gebracht werden könnten. So ließen sich potenzielle Therapien schon vorher testen.

In ihrer jüngsten Studie zeigen die Forscher um Chad Mirkin, Direktor des International Institute for Nanotechnology an der Northwestern University, dass die Nanopartikel verschiedene Arten von Brustkrebszellen in Mäusen erkennen können. Gleiches war mit Brustkrebszellen möglich, die menschlichem Blut beigemengt wurden. In einem nächsten Schritt soll nun geprüft werden, ob es auch möglich ist, mit den Partikeln Krebszellen in Blutproben von Patienten aufzufinden.

Jeder Nanoflare-Partikel besteht aus einem Stückchen Gold, das mit einem fluoreszierenden Molekül und DNA-Schnipseln überzogen ist. Die DNA passt zur RNA einer bestimmten Krebszelle. Sobald die Nanopartikel in eine Blutprobe gegeben werden, gelangen sie auch in Krebszellen und die DNA bindet sich an die Ziel-RNA – was die fluoreszierenden Moleküle freisetzt und die Krebszellen zum Leuchten bringt. Verschiedene Arten von Krebszellen können durch unterschiedliche DNA-Stränge gleichzeitig erkannt werden, dazu werden andersfarbige fluoreszierende Moleküle verwendet.

Im Körper zirkulierende Tumorzellen seien "die tödlichsten ihrer Art", weil sie zur Ausbreitung von Krebs führten, sagt Melissa Skala, Professorin für Biomediziningenieurwesen an der Vanderbilt University. Solche Zellen seien aber schwierig aufzufinden, weil sie nur in kleiner Zahl vorkämen. Auch andere Forscher arbeiten deshalb an Methoden, im Blut vorhandene Tumorzellen zu erkennen.

Der neue Ansatz habe zwei potenzielle Vorteile, sagt Shad Thaxton, Professor für Urologie an der Northwestern University und Mitautor der Untersuchung. Erstens könne man so besser verschiedene Krebszellen unterscheiden. Zweitens sei es möglich, die Krebszellen am Leben zu lassen und sie dann zu kultivieren, um neue Behandlungsformen zu testen. Bei anderen Erkennungsmethoden würden sie zerstört.

Es könnte allerdings noch Jahre dauern, bis Nanoflare-basierte Tests für Brustkrebs und andere Krankheiten zugelassen sind. Doch schon zuvor könne die Technik in der Medikamentenforschung helfen, glaubt Mirkin. Es sei denkbar, bestimmte Krebsarten zu erkennen und mit der Methode dann im Labor zu untersuchen. (bsc)