Flüssigbiopsie erkennt Krebs vor Tumorbildung

Auswertung über alle Körperflüssigkeiten möglich - Hightech-Ansatz liefert viel frühere Diagnose

Krebs: Flüssigbiopsie soll Diagnose revolutionieren (Foto: pixabay.com, PDPics)

Montreal (pte016/20.10.2021/12:30)

Forscher der Concordia University https://www.concordia.ca haben ein neues Verfahren einer Flüssigbiopsie entwickelt, bei der eine Lab-on-a-Chip-Technologie eingesetzt wird. Sie soll Krebs entdecken, noch bevor sich überhaupt ein Tumor gebildet hat. Mittels Magnetpartikeln, die mit einem eigens entwickelten Bindemittel überzogen sind, zieht der Chip Partikel an, die krebsverursachende Biomarker enthalten und fängt sie auch ein. Eine genaue Analyse kann dann die jeweilige Krebsart identifizieren. Diese Entwicklung kann laut den Forschern die Diagnose und Behandlung von Krebs deutlich verbessern.  

Der Chip zielt auf extrazelluläre Vesikel (EVs) ab, eine Art von Partikel, die von den meisten Arten organischer Zellen freigesetzt wird. Die auch als Exosome bezeichneten Vesikel sind extrem klein, Sie messen normalerweise nur zwischen 40 und 200 Nanometer. Sie enthalten aber eine Ladung von Proteinen, Nukleinsäuren wie RNA, Metaboliten und andere Moleküle, die von der Mutterzelle stammen und sie werden von anderen Zellen aufgenommen. Enthalten EVs Biomarker, die mit Krebs und anderen Krankheiten in Verbindung stehen, werden sie ihre giftige Fracht von Zelle zu Zelle weitergeben. 

[b]Exosome werden analysiert[/b]

Um nur die krebserregenden Exosome einzufangen, entwickelten die Forscher einen kleinen Mikrofluidik-Chip, der magnetische oder goldene Nanopartikel enthält, die mit einem synthetischen Polypeptid als molekulares Bindemittel. Läuft ein Tropfen einer organischen Flüssigkeit, Blut, Speichel, Urin oder jede andere, durch den Chip, binden sich die Exosome an die behandelten Nanopartikel an. Sind die Exosome eingefangen, trennen sie die Wissenschaftler von den Nanopartikeln und führen eine proteomische und genetische Analyse durch, um die konkrete Art von Krebs zu bestimmen. 

[b]Gezielte Chemotherapie[/b]

Laut dem Seniorautor Muthukumaran Packirisamy kann dieses Verfahren eine sehr frühe Krebsdiagnose ermöglichen. Die Flüssigbiopsie vermeiden das Trauma von invasiven Biopsien, bei denen es sich um exploratorische Eingriffe handelt. „Wir erhalten alle Krebsmarker und die Krebsprognose allein durch die Untersuchung einer Körperflüssigkeit." Das detaillierte Wissen über den genetischen Aufbau einer bestimmten Art von Krebs wird laut dem Ko-Autor Anirban Ghosh seine Schwächen die Behandlung bloßstellen. „Eine konventionelle Chemotherapie zielt auf alle Arten von Zellen ab und führt zu erheblichen und unangenehmen Nebenwirkungen. Mit dieser Präzisionsdiagnostik können wir eine Behandlung entwickeln, die nur auf Krebszellen abzielt. 

Laut dem Forschungsleiter Srinivas Bathini, der über einen Hintergrund in Elektrotechnik verfügt, war der interdisziplinäre Ansatz in diesem Studienbereich herausfordernd aber auch lohnend. Das Potenzial dieser Technologie könnte die medizinische Diagnostik revolutionieren. Für die aktuelle Studie nutzten die Forscher Brustkrebszellen. Sie suchen aber bereits nach Möglichkeiten, diese Technologie auf ein weites Spektrum von Tests auszuweiten. „Vielleicht könnte dieses Produkt eines Tages so leicht zugänglich sein, wie zum Beispiel Schwangerschaftstests." Die Forschungsergebnisse wurden in „Biosensors and Bioelectronics" veröffentlicht.

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