Hautkrebs frühzeitig, schmerzfrei und sicher erkennen

Der schwarze Hautkrebs  tritt nicht nur in Deutschland, sondern weltweit zunehmend häufiger auf. Dies ist besonders besorgniserregend, da es sich beim malignen Melanom um eine der bösartigsten Krebsarten handelt. Mit Hilfe eines neuartigen laserbasierten Diagnostikgeräts der LTB Lasertechnik Berlin GmbH kann dem Melanom zukünftig schneller entgegengetreten werden, denn je früher die Diagnose vom Arzt gestellt wird, desto besser ist die Prognose für den Patienten.

Das maligne Melanom entwickelt sich aus den pigmentbildenden Zellen der Haut (Melanozyten), die für die Produktion und Einlagerung des Hautfarbstoffs Melanin verantwortlich sind. Dieses rötlich-braune bis schwarze Pigment gibt den Haaren und der Haut ihren Farbton und schützt gleichzeitig vor UV-Strahlung. Im Falle einer krankhaften Veränderung hat sich sowohl die Zelle als auch die darin stattfindende Bildung des Melanins gewandelt. Bereits in frühen Stadien kann dieser Krebs über Lymph- und Blutbahnen zu streuen beginnen und Metastasen bilden, was ihn zu einem der gefährlichsten Tumore überhaupt macht.

Bei Melanom-Verdacht wird das betreffende Hautgewebe (Leberfleck) entnommen, anschließend aufwändig aufbereitet und schichtweise im Labor histologisch (feingeweblich) untersucht. Dies stellt eine langwierige, für den Patienten nervenaufreibende Prozedur dar. Hinzu kommt, dass etwa 90 Prozent aller Gewebeentnahmen dem Gesundheitssystem Kosten verursachen, sich anschließend im histologischen Befund jedoch als nicht notwendig erweisen. Das Problem ist, es fehlt weltweit an einer praxistauglichen Alternative: einer schmerzfreien, sicheren und schnellen Melanom-Erkennung.

Im Jahr 2001 begann ein Team der LTB unter Führung von Dr. Matthias Scholz und seines Forschungspartners Dr. Dieter Leupold damit, nach einer passenden Alternative zu suchen. „Die Kern-Idee unserer langjährigen Forschung liegt darin, das Melanin stufenweise, das heißt in zwei Schritten zum Leuchten (Fluoreszieren) anzuregen“, erklärt LTB-Geschäftsführer Dr. Scholz. Die Wissenschaftler setzten hierfür zunächst auf kurzpulsige Femtosekunden-Laser.

Doch das extrem schwache Leuchten des Melanins neben dem der anderen Hautfarbstoffe zu messen, war schwierig. Der Durchbruch gelang im Jahr 2006. „Wir verlängerten den Laserimpuls“, berichtet Dr. Scholz. Und Dr. Leupold erklärt ergänzend: „Nanosekundenimpulse unterdrücken die Fluoreszenz der anderen Hautfarbstoffe weitgehend, wodurch nur das Melanin leuchtet und von einer hochempfindlichen Kamera aufgenommen werden kann.“ Im Zuge der weiterführenden Forschung ergab sich eine zweite wesentliche Erkenntnis: Die Fluoreszenz des Melanins im gesunden Gewebe unterscheidet sich deutlich von der des malignen Melanoms. Erste Labor-Tests mit dem Prototypen LIMES 16-P konnten an Gewebeproben den Fluoreszenz-Nachweis von Melanomen in der Haut zeigen.

Auf zahlreichen internationalen Kongressen wurden die Forschungsergebnisse bei Vorträgen und Poster-Diskussionen vor Fachpublikum vorgestellt und das Potential des neuartigen Diagnostikverfahrens wissenschaftlich nachgewiesen. Im weiteren Verlauf wurde die Methode an verdächtigen Pigmentmalen unmittelbar nach der Gewebeentnahme klinisch getestet und auch hier konnte der schwarze Hautkrebs durch die Analyse der Melaninfluoreszenz erkannt werden. Diese Ergebnisse sind mehrfach international publiziert worden. Das Verfahren ist weltweit in den relevanten Ländern patentiert.

Auf Grundlage dieser Forschungserfolge entschied sich die Geschäftsleitung von LTB zur Weiterentwicklung des Prototyps zu einem serienreifen Medizinprodukt unter der Mitwirkung von Dermatologen und Histologen. „Im vergangenen Jahr starteten die Arbeiten zur Erreichung der Medizinzertifizierung für das LIMES“, erzählt der LTB-Geschäftsführer Dr. Scholz. „Klinische Studien am Menschen zum Nachweis der schmerzfreien, sicheren und schnellen Diagnostik des malignen Melanoms starten in Kürze“, fügt Dr. Lutz Pfeifer, Leiter Medizintechnik bei LTB, an und verweist auf die zahlreichen Vorteile des neuen Gerätes: „Das Medizinprodukt LIMES hat eine besonders hohe Auflösung in Bezug auf die Melanomerkennung und scannt das Pigmentmal demnach sehr genau ab. Der Abstand zwischen zwei Messpunkten beträgt 0,2 Millimeter, wobei kranke Hautstellen für den Arzt als rote Punkte auf einem Foto des Leberflecks dargestellt werden können.“ Unnötige Gewebeentnahmen sowie die langen und belastenden Wartezeiten auf den Befund könnten damit zukünftig entfallen.

Die LTB Lasertechnik Berlin GmbH ist auf der laser optics 2014 in Halle 14.1 am Stand 202 vertreten.

Die laser optics – Internationale Fachmesse und Kongress für Optische Technologien und Mikrosysteme – findet alle zwei Jahre auf dem Messegelände am Berliner Funkturm statt. Zur laser optics 2014 präsentieren sich Optische Technologien und Mikrosystemtechnik erstmals im engen Verbund. Aus dem Rahmenprogramm ragen der OSA Optics and Photonics Congress und der Kongress „Optische Sensorik und Cyber-Physical Systems“ besonders heraus. Veranstaltet wird die laser optics von der Messe Berlin in Zusammenarbeit mit der Berlin Partner für Wirtschaft und Technologie GmbH sowie anderen Partnern. Weitere Informationen unter www.laser-optics-berlin.de.

Die LTB Lasertechnik Berlin GmbH ist ein innovativer und weltweit agierender Entwickler und Hersteller von Kurzpuls-Lasern im gesamten optischen Spektralbereich sowie von hochauflösenden Spektrometern und lasergestützter Messtechnik. Das Unternehmen entstand 1990 in Berlin als Ausgründung aus der ehemaligen Akademie der Wissenschaften der DDR und entwickelte sich zu einem Nischenspezialisten für Laser- und Spektroskopie-Anwendungen im Industriebreich. Seit Anfang Oktober 2013 produziert und forscht das ehemalige Startup LTB am WISTA-Standort in Berlin-Adlershof in einem neuen eigenen Firmengebäude. Dies ist ein weiterer Höhepunkt in der über 20-jährigen Erfolgsgeschichte. Mehr unter www.ltb-berlin.de.