Microchip erkennt Krebstyp in 30 Minuten

Wissenschafter der University of Toronto haben einen Microchip aus Nanomaterial entwickelt, der den Typ und den Schweregrad einer Krebserkrankung rasch identifizieren kann.

Der Chip könnte einen wesentlichen Fortschritt in der Früherkennung und frühzeitigen Behandlung von Krebsgeschwüren bedeuten, erklärt das kanadische Forscherteam um Shana Kelley den möglichen Nutzeffekt der innovativen Technologie.

„Heutzutage braucht es einen ganzen Raum voller Computer, um ein klinisch relevantes Sample von Krebs-Biomarkern auszuwerten – und bis die Ergebnisse da sind, dauert es“, so Kelley. Die Diagnose mithilfe des neuartigen Nano-Microchips dauere hingegen lediglich 30 Minuten, was eine erhebliche Verbesserung im Vergleich zu existierenden Diagnoseprozeduren, die meist mehrere Tage dauern, darstellen würde.

Das neue Gerät aus Kanada erkennt das Vorhandensein von Krebs in den Zellen eines Menschen anhand der bereits erwähnten Biomarker. Die behandelnden Ärzte erhalten durch Biomarker generell Aufschluss darüber, ob eine Krankheit droht oder bereits besteht. Biomarker können sowohl Zellen, Gene, Genprodukte oder bestimmte Moleküle wie Enzyme oder Hormone sein. Klassisches Beispiel für einen diagnostischen Biomarker ist das Blutbild eines Patienten.

„Biomarker sind in der Krebsdiagnostik die Zukunft“, bestätigt auch Richard Moriggl, Direktor des Ludwig Boltzmann Instituts für Krebsforschung http://lbicr.lbg.ac.at , im Gespräch mit pressetext. Laut Moriggl habe sich etwa in der Diagnose von Prostatakrebs das prostataspezifische Antigen (PSA) – ein Enzym, das von den Prostatadrüsen ausgeschüttet wird – als Biomarker bewährt.

„Unser Team hat es geschafft, Biomoleküle auf einem elektronischen Chip, der nicht größer als ein Fingernagel ist, zu messen und das Sample innerhalb einer halben Stunde zu analysieren. Die Geräteausstattung, die für die Analyse nötig war, findet in einem herkömmlichen Blackberry Platz“, so Kelley. Im Zuge der Arbeit am Microchip haben die Wissenschafter festgestellt, dass konventionelle, elektrische Sensoren aus Leichtmetall ungeeignet sind, um krebsspezifische Biomarker zu erkennen. Stattdessen wurde der Chip mit ultradünnen und extrem kleinen Nanokabeln und einem molekularen „Köder“ ausgestattet. Die kontrollierte Integration von Nanomaterial habe sich jedenfalls als großer Vorteil in der Krankheitserkennung und -analyse herausgestellt, so Ted Sargent vom Canada Research Chair in Nanotechnology der University of Toronto.

Für den Wiener Krebsforscher Moriggl klingt der Ansatz aus Kanada durchaus vielversprechend, die Menge von Biomarkern verschiedener Krebsarten über Chip-Nanotechnologie zu messen. Zudem seien beteiligte Institute und Universitäten aus Toronto in der Krebsforschung renommiert. Gegenüber pressetext warnt der Experte jedoch davor, den Nano-Chip als Allheilmittel gegen Krebs zu deklarieren, da er nur diagnostische Verbesserungen bringen könnte. Dies sei gerade bei chronischen Erkrankungen wie dem Krebs sehr wichtig. „Der kanadische Chip wurde bisher nur bei Prostata- sowie Kopf-Hals-Karzinomen getestet. Insgesamt kennt die Forschung aber mehr als 150 Krebsarten. Allein von Brustkrebs gibt es mehrere, sehr verschiedene Subformen. Wir sind also noch sehr weit davon entfernt, alle Krebsarten frühzeitig mit einem „Krebschip“ erkennen zu können und die Evaluierung neuer Diagnoseverfahren ist langwierig in der Praxis.“. Allgemein gesehen sei der interdisziplinäre Austausch zwischen Medizin und Nanotechnologie aber positiv zu bewerten und habe mit Sicherheit Potenzial, so Moriggl abschließend.