ArchivDeutsches Ärzteblatt50/2007Nanomedizin: Beschichteter Katheter zur Entdeckung von Tumorzellen im Blut

TECHNIK

Nanomedizin: Beschichteter Katheter zur Entdeckung von Tumorzellen im Blut

Dtsch Arztebl 2007; 104(50): A-3498 / B-3078 / C-2976

Imhoff-Hasse, Susanne

Als E-Mail versenden...
Auf facebook teilen...
Twittern...
Drucken...
LNSLNS
Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines Katheters, dessen Oberfläche mit Goldpartikeln beschichtet wurde. Vergrößerung in zwei Ausschnitten, in der Abbildung rechts oben Goldpartikel als weiße Strukturen sichtbar
Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines Katheters, dessen Oberfläche mit Goldpartikeln beschichtet wurde. Vergrößerung in zwei Ausschnitten, in der Abbildung rechts oben Goldpartikel als weiße Strukturen sichtbar
Ein neues Verfahren zur risikoarmen Gewinnung fetaler Zellen aus Blut von Schwangeren sowie zur frühzeitigen Entdeckung von Krebszellen entwickeln Wissenschaftler des Forschungszentrums caesar in Bonn. Grundlage hierfür ist ein Katheter mit Goldnanopartikeln, an die Antikörper gekoppelt werden.
Bei einigen Krebsarten sind Antikörper gegen Moleküle auf der Tumoroberfläche bekannt. Bei vielen Tumoren zirkulieren allerdings nur vereinzelte Zellen im Blut der Patienten. Das Projekt von Prof. Dr. Michael Giersig, dem Leiter der caesar-Arbeitsgruppe Nanopartikeltechnologie, setzt hier an. Er will mit dem Katheter die Zahl der Krebszellen um das 100-fache anreichern. Bei dem Katheter mit einem Durchmesser zwischen 0,2 und 0,5 Millimetern handelt es sich um ein etabliertes Medizinprodukt zur Einführung in die Vene, wie es seit Langem für diagnostische und therapeutische Zwecke verwendet wird. Der Katheter werde mit Nanopartikeln aus Gold beschichtet, auf deren Oberfläche Antikörper gebunden würden, erläutert Giersig, den Dr. Andreas Limmer vom Institut für Molekulare Medizin und Experimentelle Immunologie der Universität Bonn unterstützt.
Ein erstes Ziel war es, die Dichte der Goldinseln auf dem Katheter so zu steuern, dass sie der Verteilung von Antigenen auf der Oberfläche von Krebszellen entspricht, sodass die Tumorzellen in einer Antigen-Antikörper-Reaktion andocken. Der Raum zwischen den Goldpartikeln wurde mit Polyethylenglykol (PEG) beschichtet, um die unspezifische Anbindung von anderen Zellen aus dem Blut zu verhindern. Nach Einführen des Katheters in eine Vene fischen die Antikörper die gesuchten Tumorzellen aus dem Blut. Erfolgreiche Vorversuche deuten darauf hin, dass voraussichtlich 20 Minuten ausreichen werden, um eine Tumorzelle unter 100 Millionen anderer Zellen aufzuspüren. Derzeit stehen Versuche mit Mäusen an, um diese Ergebnisse in vivo zu verifizieren und anschließend das Votum der Ethikkommission einholen zu können.
Das Bun­des­for­schungs­minis­terium fördert das Projekt im Rahmen des Innovations-Wettbewerbs der Medizintechnik 2007 mit 1,1 Millionen Euro. Giersig hat das Patent für die Nanostrukturierung des Katheters zunächst für die pränatale Diagnostik entwickelt und hierfür bereits die Einstufung des nanostrukturierten Katheters als Medizinprodukt erreicht. Dabei werden Antikörper an der Oberfläche der Goldnanostrukturen gebunden, die sich mit Antigenen auf der Oberfläche von fetalen Zellen (Trophoblasten) verbinden. Aus dem Blut der Schwangeren, wo Trophoblasten ab der sechsten Schwangerschaftswoche vereinzelt vorhanden sind, fischt der Katheter gezielt die fetalen Zellen. Dieser minimalinvasive Eingriff ist nach Angaben des Wissenschaftlers risikoärmer als beispielsweise eine Fruchtwasseruntersuchung. Genetische Erkrankungen, wie etwa das Down-Syndrom, lassen sich damit prinzipiell ab der achten Schwangerschaftswoche nachweisen.
Aus diesen Forschungsergebnissen ging 2006 die Ausgründung GILUPI GmbH hervor, die in Golm bei Potsdam die Neuerung zur Marktreife bringt. Nach dem positiven Votum der Ethikkommission sowie der Einstufung als Medizinprodukt beginnen Ende 2007 klinische Studien in Zusammenarbeit mit dem gynäkologischen und neonatologischen Institut der medizinischen Universität im polnischen Poznan (Posen). Nach Einschätzung des Physikers, dessen Institut caesar an die Max-Planck-Gesellschaft angebunden ist, könnten die klinischen Studien nach einem Jahr abgeschlossen sein und der Katheter – nach Zertifizierung mit der CE-Kennzeichnung – als Produkt für die pränatale Diagnostik zur Verfügung stehen. Weitere Einsatzmöglichkeiten des Katheters, zum Beispiel für die Diagnose der Alzheimer-Erkrankung, werden geprüft.
Susanne Imhoff-Hasse
Anzeige

Leserkommentare

E-Mail
Passwort

Registrieren

Um Artikel, Nachrichten oder Blogs kommentieren zu können, müssen Sie registriert sein. Sind sie bereits für den Newsletter oder den Stellenmarkt registriert, können Sie sich hier direkt anmelden.

Fachgebiet

Zum Artikel

Anzeige

Alle Leserbriefe zum Thema