Ein Minilabor soll Bauspeicheldrüsenkrebs in nur drei Stunden erkennen
Bauchspeicheldrüsenkrebs gibt seinen Opfern nur geringe Überlebenschancen, weil er bislang nur schwer frühzeitig zu diagnostizieren ist. Das könnte sich mit einem mobilen Minilabor in Zukunft ändern: In nur drei Stunden soll das Lab-on-a-chip mit Lasertechnologie eine Diagnose stellen.
Die nächsten drei Jahren werden die Forscher zunächst Biomarker des Bauchspeicheldrüsenkrebs' im Blut der Patienten vermessen und charakterisieren. Danach geht es an den Bau des Minilabors, das die Überlebenschancen beim gefürchteten Pankreaskarzinom verbessern soll.
Foto: dpa/Britta Pedersen
Bauchspeicheldrüsenkrebs gehört zu den schlimmsten Tumorerkrankungen. Er ist zwar heilbar, aber nur, wenn er im Frühstadium erkannt wird. Das geschieht sehr selten, weil es keine spezielle Früherkennung für diese Krebsart gibt. Mehr schlecht als recht lässt er sich durch Untersuchungen wie Ultraschall, Computertomographie oder Magnetresonanz nachweisen. Daher liegt die Überlebensrate der 68.000 Europäer, die jährlich an dieser Krebsart erkranken, fünf Jahre nach der Diagnose bei weniger als fünf Prozent. Bauchspeicheldrüsenkrebs ist damit der vierthäufigste Krebstod weltweit.
Mit einer neuartigen Nachweismethode soll die schlechte Bilanz verbessert werden: Das Leibniz-Institut für Photonische Technologien (IPHT) in Jena entwickelt zusammen mit neun europäischen Partnern im Rahmen des neuen EU-Projekts CanDo ein mobiles Minilabor für die Früherkennung des Bauchspeicheldrüsenkrebs‘.
Laser und Sensoren erkennen Tumormarker im Blut
Als Grundlage dienen Biomarker, die im Blut der Erkrankten schon im frühen Stadium zirkulieren. Drei Jahre nehmen sich die Forscher Zeit, diese zu identifizieren. Das Labor, das anschließend entwickelt wird, soll die Marker im Blut von Risikopatienten automatisch isolieren und sie zählen. Das geschieht mit Hilfe der sogenannten Raman-Spektroskopie, die auf den gleichnamigen indischen Physiker zurückgeht. Licht, in diesem Fall das einer roten Laserdiode, wird von Festkörpern, auch wenn sie eher weich sind, teilweise verschluckt. Atomare Prozesse sorgen dafür, dass die Frequenz eines Teils des eingestrahlten Lichts verändert und abgestrahlt wird. Sensoren fangen das Licht ein, und zwar umso weniger, je mehr Tumormarker sich im Blut befinden.
Kosten halten sich dank herkömmlicher Komponenten im Rahmen
Das Labor wird komplett auf einem Siliziumplättchen aufgebaut. Lab-on-a-Chip nennt sich eine solche Analyseeinheit, die nicht an eine Laborumgebung gebunden ist. Sie lässt sich, wie ein Modul zur Erkennung von Schwangerschaften, mobil einsetzen. Weil die Analyseeinheit mit Techniken aufgebaut wird, die in der Chipproduktion etabliert sind, sind die Kosten gering.
Ziel ist eine Diagnosezeit von etwa drei Stunden. Außerdem lässt sich das Minilabor nutzen, um Fortschritte bei der Behandlung zu überwachen. Wenn die Zahl der Tumormarker während der Einnahme der Medikamente oder einer Strahlentherapie sinkt, liegen die behandelnden Ärzte richtig. Bisher müssen die Marker gewissermaßen von Hand unter dem Mikroskop gezählt werden.
Das CanDo-Konsortium besteht aus den Pharmaunternehmen Bayer und Imec (Belgien) sowie Gilupi, einem Potsdamer Spezialisten für die Analyse von Tumormarkern sowie sieben Forschungsinstituten. Zudem sind Universitäten aus Deutschland, Belgien, Spanien und Schweden beteiligt.
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