BBZ-Forscher machen großen Schritt auf dem Weg zur personalisierten Krebstherapie
Eine Neuentwicklung aus dem Biomedizinisch-Biotechnologischen Zentrum (BBZ) der Universität Leipzig könnte in Zukunft die Behandlung von Krebspatienten revolutionieren. Die Wissenschaftler um Prof. Dr. Andrea Robitzki haben ein Messgerät entwickelt, mit dem bis zu 96 Proben gleichzeitig analysiert werden können. "Wir können zum Beispiel zeitgleich an 96 Zellproben von einem Tumor die Wirkung von unterschiedlichen Medikamenten testen, aber auch die Wirkung eines Medikaments auf 96 unterschiedliche Tumorzellen", umreißt Robitzki zwei von zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten der Apparatur. Getestet wurde die Technik unter anderem bereits an Zellen, die aus Gehirntumoren entnommen worden waren. Die Erkenntnisse des Medizinerteams wurden in "Biosensors and Bioelectronics" veröffentlicht.
"Die große Flexibilität des Systems erlaubt es natürlich auch, die 96 auf einer Platte angeordneten kleinen Behälter gruppenweise zu bestücken", berichtet Robitzki weiter. Anhand der Messung des elektrischen Widerstandes der Tumorzellen lässt sich deren Zustand permanent kontrollieren und dokumentieren, wie sie auf die Medikamentengabe reagieren. "Dabei interessiert uns: Wie viele Zellen werden angegriffen, welche Zellen sind eventuell resistent, wann tritt der 'programmierte Zelltod' ein? Denn wenn diese Fragen beantwortet werden können, sind eventuelle Rückschlüsse darüber möglich, mit welchen Chemotherapeutika, vielleicht auch mit welchen Medikamentenkombinationen die Tumore am besten bekämpft werden können", sagt die Wissenschaftlerin. Denn durch die Messungen sowohl an 2-D-Modellen wie auch an 3-D-Modellen erhalten die Mediziner einen "elektronischen Fingerabdruck" der Zellen und deren Reaktion auf die Behandlung.
Wesentlicher Vorteil ist nach Robitzkis Worten, dass alle Untersuchungen an lebenden Zellen gemacht werden. "Denn es nützt natürlich nicht viel, wenn man Zellen untersucht, die bereits abgestorben sind, von denen nicht bekannt ist, wie sie sich entwickelt haben und wie sie sich weiter entwickeln würden." Nun ist auch möglich, über längere Zeiträume zu beobachten, wie sich die Behandlung auf die Tumorzellen auswirkt. "Mit dem neuen Messsystem können die vitalen Zellen innerhalb weniger Sekunden analysiert werden. Da die Messung die Zellen nicht beeinflusst, ist es nun möglich, über mehrere Tage zu beobachten, wie sich die Behandlung auf die Tumorzellen auswirkt", erklärt sie. Und die BBZ-Mannschaft hat noch ein Feature eingebaut, das die Funktionalität des Systems um eine weitere Dimension erweitert: Die Messfelder können auch mit Halbleiterelektroden ausgerüstet werden. "Da diese durchsichtig sind, kann nicht nur elektrisch gemessen, sondern auch optisch überprüft werden, wie sich die Zellen verhalten." So können verschiedene Nachweismethoden parallel betrieben werden.
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