17.12.12

Medizin

Nanoteilchen finden Metastasen ohne Eingriff

Mittels neuer Technologie haben Forscher Krebszellen in der Blutbahn eingefangen. Ihr Klettverschluss-Prinzip könnte die Entdeckung von Metastasen ohne einen Eingriff in den Körper ermöglichen.

Von Björn Lohmann

Spezielle Nanoteilchen können in der Blutbahn Krebszellen einfangen und zur Analyse gezielt wieder freisetzen. Mit diesem neu entwickelten Verfahren können Mediziner verfolgen, wie sich Krebszellen im Körper ausbreiten, die sich vom Haupttumor gelöst haben.

Die Methode könnte zudem eine nicht invasive Alternative zur Biopsie sein, um Metastasen früh zu entdecken oder sogar noch einzugreifen, bevor die Zellen als Tumore andere Organe besiedeln. Das berichtet ein internationales Forscherteam vorab online im Fachmagazin "Advanced Materials".

Entwickelt haben das nanotechnische Verfahren Materialforscher und Pharmakologen um Hsiao-hua Yu vom japanischen Riken Institut für fortschrittliche Wissenschaft und Hsian-Rong Tseng von der Universität of California in Los Angeles.

Nanodrähte mit Widerhaken

Zwar haben Forscher bereits zuvor Methoden vorgestellt, um gezielt Zellen einzufangen. Das neue Verfahren hat jedoch die Besonderheit, dass es Tumorzellen nicht nur mit einer vergleichsweise hohen Effizienz einfangen kann. Es ermöglicht auch, sie gezielt wieder freizusetzen, ohne die Zellen dabei zu schädigen.

Bei der Methode wird Blut durch das neu entwickelte Gerät wie durch einen Filter geführt. Im Gerät befinden sich Moleküle, die wie ein Klettverschluss die Tumorzellen festhalten: Feine Nanodrähte mit Widerhaken ragen empor, und die auf die Oberflächenstruktur von Krebszellen abgestimmten Widerhaken halten die gesuchten Zellen fest. Dabei erreicht die bürstenähnliche Erfindung eine Effizienz von 40 bis 70 Prozent.

Die "Klettverschluss"-Eigenschaft haben die Nanoteilchen jedoch nur bei 37 Grad Celsius. Kühlen die Forscher die Teilchen auf vier Grad Celsius ab, neigen die Nanodrähte die Widerhaken nach innen. Dadurch geben sie die Tumorzellen wieder frei und ermöglichen deren Analyse.

Aufschlussreiche Informationen gesucht

Ein früherer Ansatz der Forscher hatte auf eine chemische Reaktion gesetzt, um die Tumorzellen wieder zu lösen. Dabei überlebten jedoch weniger als zehn Prozent der Zellen den Prozess, was die Forscher schließlich auf den neuen, erfolgreichen Ansatz brachte.

"Bis heute haben die meisten Geräte die Fähigkeit gezeigt, zirkulierende Tumorzellen mit hoher Effizienz einzufangen", schreibt Hsiao-hua Yu, "dennoch ist es genauso wichtig, diese gefangenen Zellen wieder freizusetzen, um sie zu erhalten und zu untersuchen". Nur dann könnten aufschlussreiche Informationen über die Zellen erhalten werden.