Gesundheit

Durchbruch in der Forschung: Krebs mit Gold in 10 Minuten erkennen

Rasche Krebserkennung: Gold haftete gerne auf Krebszellen und verschmäht gesunde Zellen, entdeckten Forscher. /Bild: Fotolia
Durchbruch in der Forschung: Krebs mit Gold in 10 Minuten erkennen
Trixi Kouba

Die Krebsforschung feiert einen Durchbruch: Bisher war die Früherkennung von Krebs aufwendig und oft belastend für Patienten. Forscher entwickelten nun einen Test, der schnell und einfach jede Art von Krebs von gesundem Gewebe unterscheiden kann. Da der Test so schnell und preisgünstig ist, könnte in Zukunft ein „Krebs-Scan“ auf Smartphones gebräuchlich werden.

 „Weil Krebs eine extrem komplizierte und vielfältige Erkrankung ist, war es sehr schwierig, eine Gemeinsamkeit in allen Krebsarten zu finden, die sich von gesunden Zellen unterscheidet“, so Abu Sina, Forscher am Institute for Bioengineering and Nanotechnology (AIBN), in einer Aussendung. Ein Forscherteam der University of Queensland entwarf nun einen Test, der mithilfe von Goldpartikeln die einzigartige DNA-Signatur zeigt, die in allen Krebsarten vorkommt und sie von gesunden Zellen unterscheidbar macht. Ihre Ergebnisse präsentierten sie im Nature Communications.

So unterscheiden sich Krebszellen von gesunden Zellen

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Die Jagd der Forscher nach einer bestimmten DNA-Signatur, die nur in Krebszellen und nicht im restlichen Körper vorkommt, war keine einfache. Die Wissenschaftler untersuchten epigenetische Muster von gesunden Zellen und Krebszellen. Genauer gesagt sahen sie sich die Muster der Moleküle an. An jeder DNA von gesunden Zellen hängen Moleküle von Methylen. Diese Gruppe ist essentiell für die Zellfunktion, denn sie dienen als Signale, welche Gene an- oder ausgeschaltet sind. Auf gesunden Zellen sind diese Methyl-Gruppen über dem Genom verteilt. Das Forscherteam entdeckte, dass das Genom von Krebszellen sehr kahl erscheint, abgesehen von starken Ansammlungen von Methyl-Gruppen an bestimmten Bereichen. Diese einzigartige Erscheinungsform tauchte bei allen Arten von Brustkrebs, sowie bei Prostatakrebs, Dickdarmkrebs und Lymphoma auf. Jedes Teil von krebsartiger DNA, das die Forscher untersuchten, zeigte dieses eindeutige Muster.

Mit Gold sofort Krebs-Zellen entdecken

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Die Wissenschaftler entdeckten dabei auch noch etwas: Beim Platzieren in eine bestimmte Nährlösung sorgte die starke Ansammlung der Methyl-Gruppen dafür, dass sich die Krebs-DNA in eine dreidimensionale Nanostruktur faltete und sich gut an Gold anheftete – gesunde Zellen tun dies nicht. Das wurde gleich zum Vorteil gemacht. Die Forscher entwickelten eine Probe mit Gold-Nanopartikeln, die sich sofort verfärbt, wenn die 3D-Nanostrukturen von Krebs-DNA präsent war. Dieser komplexe Prozess passiert mit einem einzigen Tropfen Flüssigkeit und ist mit bloßem Auge erkennbar. Die neue Technologie wurde auch mit elektrochemischen Systemen verbunden. Das erlaubt einen kostengünstigen und tragbaren Scan, der theoretisch einfach mit dem Smartphone ausführbar ist.

Bis jetzt prüften die Forscher die neue Technologie mit 200 Proben und verschiedenen Krebsarten, die beim Menschen vorkommen. In einigen Fällen lag die Treffsicherheit der Krebserkennung bei 90%. „Es ist noch nicht perfekt, aber ein vielversprechender Start und es wird mit der Zeit immer besser werden“, so das Forscherteam. „Wir wissen noch nicht, ob das der Heilige Gral für alle Krebsdiagnosen ist oder nicht“, meint der Mitautor der Studie, Professor Trau zum Wissenschaftsmagazin Phys. Die Entdeckung sei jedoch interessant und scheine ein universelles Muster für jede Krebsart anzuzeigen.