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Sensor spürt Moleküle im Blut auf Krebs im Frühstadium erkennbar

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Bestimmte Krebsarten im Frühstadium können bis heute nur über aufwendige Blutuntersuchungen festgestellt werden.

(Foto: picture-alliance/ dpa)

Ein neuer Sensor findet in nur fünf Mikrolitern Blut jene extrem schwach konzentrierten Moleküle, die auf Frühstadien von Krebs hinweisen. Das ist in etwa jene Blutmenge, die eine Mücke bei ihrem Stich abzapft. Das noch experimentelle Gerät liefert seine Resultate bereits nach 20 Minuten und hat seine Funktion mit Proben von Prostata- und Brustkrebs bereits nachgewiesen. Die Gruppe um Mark Reed von der Yale University in New Haven (US-Staat Connecticut) berichtet im Journal "Nature Nanotechnology" über ihre Resultate. Diese Technik lässt sich für viele andere Moleküle verwenden und könnte eines Tages auch in Arztpraxen schnelle Ergebnisse liefern.

Es wäre ein Riesenfortschritt im Kampf gegen Krebs: Weil auch Tumore in frühen Stadien charakteristische Moleküle freisetzen, könnte ein Bluttest auf alle diese verräterischen Spuren viele Krebsformen sehr schnell verraten und rechtzeitige Hilfe ermöglichen. Für Brust- und Prostatakrebs sind diese chemischen Signale bekannt. Weil sie im Blut aber in sehr geringer Menge in einem gigantischen Überschuss anderer Moleküle vorliegen, ist der Nachweis schwierig. Die US-Forscher kombinieren dafür einen Reinigungs- und einen Nachweis-Schritt miteinander.

Antikörper im Fokus

Reeds Apparatur besteht aus winzigen Kammern mit einem angeschlossenen Mikro-Pumpsystem. Zunächst werden Antikörper gegen den gesuchten Krebsmarker (in diesem Fall gegen das prostataspezifische Antigen, PSA) in der Kammer "befestigt". Dies wird mit einer chemischen "Ankerkette" erledigt, die bei der Bestrahlung mit ultraviolettem Licht zerstört wird. Zunächst pumpt das Team die winzige Blutprobe durch die Kammer, wo die Antikörper lediglich den PSA-Krebsmarker binden und zurückhalten. Antikörper werden vom Immunsystem gebildet, um Krankheitserreger zu erkennen. Sie erfüllen ihre Aufgabe mit höchster Präzision und binden sich aufgrund ihrer Form genau und nur an jenes Molekül, für das sie geschaffen sind. Nach dem anschließenden Waschen bleiben nur die Antikörper mit dem daran hängenden PSA zurück.

Im nächsten Schritt setzt eine Bestrahlung mit UV-Licht die Antikörper frei und ein feiner Flüssigkeitsstrom befördert alles in eine zweite Kammer. Dort sind Nanodrähte installiert, an denen sich wiederum Antikörper gegen den Prostatakrebs-Marker finden. Daran binden sich nun die herangeschwemmten, gereinigten PSA-Moleküle, an denen noch die ersten Antikörper haften. Diese Bindung lässt sich über eine veränderte Leitfähigkeit der Drähte nachweisen.

In den Experimenten gelang es, klinisch relevante PSA-Konzentrationen in Blutproben nachzuweisen. Von rund vier Nanogramm (Milliardstel Gramm) eingesetztem PSA wurden beispielsweise rund 0,7 Nanogramm "eingefangen". Auch das auf Brustkrebs hinweisende Protein CA 15.3 wurde mit den passenden Antikörpern nachgewiesen, berichtet das Team im Journal "Nature Nanotechnology". Die Forscher hoffen, dass dieses Verfahren eines Tages zu einem neuen, einfachen Schnelltest werden kann.

Quelle: n-tv.de, dpa

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