Immundiagnostika: Mit Antikörpern Tumore schnell erkennen

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Mit Antikörpern Tumore schnell erkennen

Antikörper bekämpfen Viren und Bakterien. Sie heften sich auch an Krebszellen – in einer typischen, charakteristischen Weise. Fraunhofer-Wissenschaftler nutzen diese Eigenschaft, um Krebszellen in Gewebeproben nachzuweisen. 

Solche Schnelltests können Chirurgen bereits während der Operation anwenden – innerhalb weniger Minuten und ohne teures Gerät. 


Schon eine Handykamera reicht aus, um Gewebeproben auf Tumorzellen zu prüfen.
Foto: Fraunhofer IAP
 
Der Tumor leuchtet hell auf der bläulich-schimmernden MRT-Aufnahme. 

• Das Geschwür ist lokalisiert. Mit dieser Information geht der Chirurg an die Arbeit. Jetzt muss er sich auf seine Augen verlassen. Die Kunst ist es, nicht zu viel wegzuschneiden und das kranke Gewebe komplett zu entfernen. 

»Tumore bei Gewebeschnitten exakt zu lokalisieren, ist nicht einfach.

Im Kern des Krebsgeschwürs ist es einfach, krankes von gesundem Gewebe zu unterscheiden, an den Rändern dagegen nicht: 

Tumore breiten sich asymmetrisch aus«, sagt Dr. Joachim Storsberg vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam-Golm.

Ein speziell ausgebildeter Fachmann, der Histologe, untersucht die bei der Operation herausgeschnittenen Gewebeproben mit hochauflösenden Mikroskopen. Er identifiziert für Krebszellen charakteristische Strukturen und signalisiert dem Chirurgen, ob noch Geschwüre enthalten sind oder nicht. 

Das kann mehrere Tage dauern.

Tests während der Operation

Das IAP hat einen polymerbasierten Schnelltest entwickelt, der in einem Gewebeschnitt Tumorzellen visuell mit einem einfachen Mikroskop von gesunden Zellen unterscheidet.

Chirurgen können den Test noch im OP-Saal anwenden. Das spart Zeit und Kosten. »Untersuchungen haben gezeigt, dass auf Tumorzellen Rezeptoren sitzen, an denen bestimmte, speziell gezüchtete Antikörper anhaften – zum Beispiel Östrogen-Antikörper an Brust-Karzinomen.

Mit Hilfe dieser ›Immundiagnostika‹ ist der Chirurg innerhalb weniger Minuten in der Lage nachzuprüfen, ob alles kranke Gewebe entfernt wurde«, erklärt Storsberg den Mehrwert des neuen Tests.

 »Einmal auf die Gewebeprobe gesetzt, machen sich die Antikörper eigenständig auf die Suche nach ihrem Gegenpart – die für sie typischen Rezeptoren.«

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: An den Gewebestellen, an denen das geschieht, befindet sich krankes Gewebe. »Der Test ist sehr vielseitig: Je nach Tumorart können verschiedene Antikörper verwendet oder kombiniert werden«, erklärt Storsbergs Kollege Dr. Christian Schmidt. Zur Sicherheit färbt ein Gegentest im nächsten Schritt die gesunden Zellen charakteristisch ein. Sobald beide Tests keine Tumorzellen mehr detektieren, kann der Chirurg die Operation abschließen: Er hat alle kranken Zellen herausgeschnitten.

Smartphone oder einfaches Mikroskop

Die Wissenschaftler arbeiten daran, die farblichen Kontraste zwischen gesunden und kranken Gewebezellen noch deutlicher sichtbar zu machen. Diese Arbeiten werden im Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.

Krebs kostet die EU über 120 Milliarden Euro

• Laut Statistischem Bundesamt erlagen 25 Prozent aller im Jahr 2013 in Deutschland gestorbenen Personen einem Krebsleiden. Tumore bleiben mit über 223 000 Sterbefällen nach den Herz-Kreislauferkrankungen die zweithäufigste Todesursache. Die Krankheit kostete die Europäische Union (EU) im Jahr 2009 insgesamt 126 Milliarden Euro. Das hatten Wissenschaftler der University of Oxford und des King‘s College London 2013 herausgefunden. 

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Einladung zur Studie: Den plötzlichen Herztod vermeiden - hypertrophe Kardiomyopathie (HCM)

Medizin am Abend Berlin Fazit:

Mit dem Ziel, das Risiko für einen plötzlichen Herztod besser abschätzen zu können, untersucht eine groß angelegte, internationale Studie Patienten, die unter einem verdickten Herzmuskel leiden. Bei jungen Menschen ist diese Erkrankung, die sogenannte hypertrophe Kardiomyopathie, eine der häufigsten Ursachen für einen plötzlichen Herztod. Für die von den National Instituts of Health (NIH) finanzierte Studie haben Wissenschaftler der Charité – Universitätsmedizin Berlin und des Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) die Leitung für die klinische Prüfung der beteiligten Forschungseinrichtungen in Deutschland übernommen.

• Die hypertrophe Kardiomyopathie (HCM)  ist eine genetisch bedingte Verdickung der Muskulatur der linken Herzkammer und bei jungen Menschen eine der häufigsten Ursachen für einen plötzlichen Herztod. 

Die Erkrankung ist nicht selten:

Einer von 500 Menschen besitzt Erbanlagen für eine krankhafte Vergrößerung des Herzmuskels.

Allerdings erleiden nur zwei bis drei Prozent der Patienten wirklich einen plötzlichen Herztod. Dennoch besteht ein Risiko, das nur schwer einzuschätzen ist: „Das Gefährdungspotenzial lässt sich nicht ausschließlich am Grad der Verdickung des Herzmuskels messen“, sagt Prof. Dr. Jeanette Schulz-Menger, Leiterin der Hochschulambulanz für Kardiologie am Experimental and Clinical Research Center (ECRC), einer gemeinsamen Einrichtung der Charité und des MDC. „Auch HCM-Patienten ohne sichtbare Verdickung sind gefährdet. Es spielen nicht nur die Erbanlagen sondern auch weitere bislang noch unbekannte Faktoren eine Rolle.“

Welche Ursachen das sind und wie sie genau zusammenspielen, soll nun die Studie klären.

Mit Hilfe genetischer Tests, Blutuntersuchungen sowie moderner bildgebender Verfahren wie der Magnetresonanztomographie (MRT) wird nach aussagekräftigen Risikofaktoren gefahndet.

Insgesamt sind 42 Forschungsstandorte in den USA, Großbritannien, Kanada und Europa beteiligt.

Das Team von Prof. Schulz-Menger, das im Bereich der Kardio-MRT auch mit dem HELIOS Klinikum Berlin-Buch kooperiert, gehört mit ihrem Team zu den drei an der Studie beteiligten deutschen Forschungseinrichtungen mit MRT-Expertise. „Dies ist die bislang größte und wichtigste Studie zur hypertrophen Kardiomyopathie, die die Therapie und Prognose von HCM-Patienten in Zukunft deutlich verbessern wird“, sagt Prof. Schulz-Menger.

 „Unser Ziel ist es, mit der Kombination verschiedenster Verfahren, Patienten mit hohem Risiko für den plötzlichen Herztod zu erkennen, um diese in Zukunft besser und beraten und behandeln zu können – und so das individuelle Risiko für plötzlichen Herztod zu minimieren.“

Es werden noch Studienteilnehmer gesucht:

Interessierte Patientinnen und Patienten im Alter zwischen 18 und 65 Jahren mit bestätigter hypertropher Kardiomyopathie (HCM) oder Verdacht auf HCM können sich jederzeit unter der Telefonnummer +49 30 450 540 625 (Anrufbeantworter) oder per Mail unter simone.fritschi@charite.de melden und an der Studie teilnehmen. 

Weitere Informationen zur Studienteilnahme und Ansprechpartnern hier.



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Prof. Dr. Jeanette Schulz-Menger
Experimental and Clinical Research Center (ECRC) – Kardiologie
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