Mit Infrarot dem Krebs auf der Spur

13. März 2015, 09:40
posten

Bei der Entstehung von Krebszellen verändert sich die Lichtabsorption - ein neues Diagnoseverfahren könnte künftige Fehldiagnosen verhindern

Bremen - Das Projekt "EngCaBra", bestehend aus acht Forschungsgruppen aus sieben Ländern, forschte an ungewöhnliche Methoden zur Krebserkennung. Besonders beeindruckend: Das Bremer Teilprojekt "Biopsy Analysis using an Infrared Quadruplewavelength Sensor". Es könnte künftig aufwendige Krebsuntersuchungen und unerkannten Krebs vermeiden.

Fehlfunktion von Zellen

Die Abkürzung EngCaBra steht für "Biomedical engineering for cancer and brain disease diagnosis and therapy development". Die Kombination der Forschungsdisziplinen Elektronik, Mikrosensoren, Nanotechnologie und Biotechnologie hat zu völlig neuen Messtechniken geführt: Sie liefern Informationen über die Analyse und Behandlung von Melanomen, Leukämie und Schizophrenie.

Der gemeinsame Nenner dieser Krankheiten ist eine Fehlfunktion von menschlichen Zellen. "Die Beurteilungen über einen positiven oder negativen Befund zu fällen ist nicht einfach und Fehler kommen vor", sagt Forscher Michael Vellekoop. Oftmals werden weitere teure Untersuchungen notwendig, weil die Diagnose nicht eindeutig ist.

"Untersuchungen zeigen, dass bei Melanom-Befunden rund sieben Prozent falsch sind", so Vellekoop. Das höre sich erst einmal nicht so viel an, aber konkret bekommen bei 100.000 Untersuchungen 6.600 Menschen fälschlicherweise die Diagnose "Krebs" und werden weiter untersucht bzw. operiert. Weitere knapp 400 Menschen mit Krebs sind in Gefahr – ihnen wird die falsche Diagnose "kein Krebs" mitgeteilt. "Jährlich werden einige Hunderttausend Menschen untersucht. Neue Wege in der Diagnostik sind also sehr gefragt."

Neues Verfahren

Im Bremer Projekt wird mit Infrarot-Licht gearbeitet. Das funktioniert folgendermaßen: In den Zellen gibt es sehr lange Ketten von CH2-Molekülen, die auf verschiedene Arten schwingen können - symetrisch oder antisymetrisch. Beide absorbieren unterschiedliche Wellenlängen von Infrarotlicht.

"Mit unserem neuen Instrument vermessen wir, wie viel Licht absorbiert wird. Wenn sich im Gewebe Krebs entwickelt, verschiebt sich der eine Wert zum anderen. An diesem Verhältnis können wir eine Gewebeveränderung und somit eine Erkrankung erkennen", erklärt Vellekoop.

Mit dem neuen Verfahren können die Wissenschaftler punktgenau die Proben untersuchen und innerhalb einer Gewebeprobe mehrere Abschnitte miteinander vergleichen. Mit einer speziellen Software werden die Schwingungen dann ausgewertet. Das Verfahren wurde zusammen mit den Biotechnologie-Experten Christine Hafner und Heimo Breiteneder von der MedUni Wien entwickelt.

"Es ist uns wirklich gelungen hier einen Durchbuch zu erzielen", sagt Vellekoop. "Wir können künftig definitiv eine Menge Fehldiagnosen verhindern. Er denkt, es werde allen Krankenhäusern möglich sein, das Gerät zu beschaffen: "Es soll unter 20.000 Euro kosten, vielleicht sogar nur die Hälfte."

Weiteres Projekt

Ein weiteres Teilprojekt von "EngCaBra" beschäftigte sich mit dem Schmelzverhalten von Proteinen im Blut, das die holländischen Partner des Projekts, die Firma Xensor Integration B.V., entwickelt haben. Mithilfe eines neuen physikalischen Verfahrens werden die Proteine im Blutserum in einem relativ einfachen Verfahren in einer sehr kleinen Versuchsanlage erhitzt.

Durch unterschiedliche Schmelzpunkte lassen sich Indikatoren ableiten, wann eine Probe abweichende Werte zeigt, die auf eine Krebserkrankung hinweisen. Dieses Verfahren wurde auf der Basis neuer Chiptechnologien entwickelt. (red, derStandard.at, 13.3.2015)

Share if you care.