In der Medizin werden nur wenige Millimeter lange Bürsten bereits erfolgreich eingesetzt, um Zellen schonend aus dem menschlichen Körper zu gewinnen. Anschließend kann das Gewebe auf Marker für bestimmte Krankheiten getestet werden. Ein bekanntes Anwendungsbeispiel findet sich in der Gynäkologie: Beim Screening für Gebärmutterhalskrebs verwenden Ärzte die Mikrobürsten, um Zellmaterial vorsichtig zu entnehmen. Auch in der Urologie haben die Bürsten eine lange Tradition. Verdächtige Stellen im Nierenbecken oder den Harnleitern können auf diese Weise für pathologische Untersuchungen gewonnen werden.
Frisches Gewebe ist nötig
Die Möglichkeit, nicht nur tote, sondern vitale Zellen von Tumoren und gesundem Gewebe durch den Einsatz von winzigen Bürsten zu gewinnen, ist vielversprechend. Für den Patienten ist das Bürsten im Vergleich zu anderen Methoden der Zellgewinnung das am wenigsten belastende Verfahren. Gleichzeitig können die Forschenden anhand des frischen Gewebes analysieren, welche Gene unter welchen Bedingungen aktiv sind und diese Informationen mit der Situation in gesunden Zellen vergleichen.
Um so genannte Genexpressionsanalysen durchzuführen, werden bei Patienten mit beispielsweise Harnblasenkrebs jedoch noch keine Zellbürsten eingesetzt. Denn die Proben müssen bislang unmittelbar nach Entnahme aufgearbeitet und in flüssigen Stickstoff bei dreistelligen Minusgraden gesichert werden, um vitales Gewebe für spätere Forschungszwecke zu erhalten – ein technisch zu aufwendiger Prozess für den Klinikalltag.
Wiederverwertbare Bürsten und Tiefkühler
Forscher des Leibniz-Instituts für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo) konnten zusammen mit Experten des Klinikums Dortmund nun nachweisen, dass sich durch eine minimal-invasive Technik Zellen von Patienten mit Harnblasenkrebs in verwertbarer Menge für Genexpressionsanalysen gewinnen lassen. Dazu haben sie zwei kommerziell verfügbare Methoden erstmalig kombiniert: Sie testeten zertifizierte, wiederverwertbare und daher kostengünstige Bürsten, die nur wenige Millimeter groß sind, sowie ein Kitset, mit dem die Zellen auch vom Kliniker für molekularbiologische Analysen aufbereitet und konserviert werden können. Diese Methoden wendeten sie bei 25 Patienten an, denen im Rahmen eines endoskopischen Eingriffs der Tumor entfernt werden sollte. Während dieses medizinisch notwendigen Eingriffs wurde den Patienten mit einer Bürste oberflächliches Tumorgewebe und mit einer weiteren Bürste gesunde Schleimhautzellen der Harnblase entnommen.
Hoher Nutzen für die Forschung
„Die durch den Bürsteneinsatz minimal verlängerte Dauer des Eingriffs ist akzeptabel. Denn wir konnten qualitativ geeignetes Material für eine beachtliche Anzahl von Analysen gewinnen“, sagt Studienautor Dr. Alexander Kress vom Klinikum Dortmund. Zudem könnten die Bürsten im Klinikalltag unproblematisch gesäubert und sterilisiert werden. Durch das Kit entfällt die Konservierung in flüssigem Stickstoff, die Proben könnten schon im Tiefkühlfach bei –18 °C gelagert werden.
Die in der aktuellen Studie vorgestellte Techniksynthese ermöglicht den Forschenden neue Erkenntnisse über das Harnblasenkarzinom. Auf lange Sicht könnten auch Patienten durch mögliche Fortschritte in der personalisierten Medizin profitieren. Darüber hinaus wäre es denkbar, die vorgestellte Methode für Forschungsprojekte zu Erkrankungen endoskopisch zugänglicher Organe wie dem Darm oder der Lunge anzuwenden.
