Ein Riesenschritt hin zur vorausschauenden,individuellen Therapie: Wissenschaftlern ist es gelungen, einzelne Tumorzellen automatisiert aus Blutproben so zu extrahieren, dass diese anschließend genetisch untersucht werden können.
Was auf den ersten Blick relativ unspektakulär klingt, ist tatsächlich ein Riesenerfolg für die Forscher. Die Suche nach zirkulierenden Tumorzellen im Blut von Patienten gleicht sprichwörtlich der Suche einer Nadel im Heuhaufen. Allein das Auffinden und Isolieren der Zellen unter einer Milliarde Objekten in nur 10 ml Blut ist eine echte Kunst, denn selbst bei schwer erkrankten Patienten sind häufig nur etwa eine Handvoll davon zirkulierende Tumorzellen. Die gesuchten Zellen dann auch noch in einer Qualität und Reinheit zu isolieren, die eine genetische Untersuchung möglich macht, ist ein großer Schritt in Richtung patientennaher Therapie.
Die Wissenschaftler haben bereits im Rahmen des Ci3 Clusters für Individualisierte Immunintervention ein mikrofluidisches Durchflusszytometer mit integriertem Einzelzelldispenser entwickelt (CTCelect), welches herkömmlichen Geräten sowohl durch seine kompakte Größe als auch seinen vergleichsweise kostengünstigen Preis weit voraus ist. Zudem kann es solche Untersuchungen komplett automatisiert durchführen und so hohe Reproduzierbarkeit in der Probenhandhabung gewährleisten. Nun wurden in enger Zusammenarbeit mit der Biontech AG und der Thinxxs Microtechnology AG die Prozesse nochmals optimiert, so dass der voll automatische Durchlauf vom Blut bis zur Einzelzelle zuverlässig getestet werden konnte.
Dies alles sind die Bausteine, die es in Zukunft ermöglichen sollen, den Erfolg einer Krebsbehandlung kontinuierlich und vor allen Dingen individuell auf jeden einzelnen Patienten abgestimmt überwachen zu können. Denn man weiß: Tumore „antworten“ auf eine Chemotherapie oder eine Bestrahlung, indem sie sich anpassen. Die Anzahl der zirkulierenden Tumorzellen und ihre genetischen Eigenschaften lassen nun Rückschlüsse auf die Wirksamkeit der gewählten Therapie zu. Der dabei entscheidende Punkt ist die Reinheit der extrahierten Zellen. Denn damit sie in einer Einzelzellanalyse erfolgreich genetisch untersucht werden können, muss vermieden werden, dass weitere Zellen, zum Beispiel weiße Blutkörperchen, in der Probe vorliegen. Zudem ist es aufgrund der geringen Häufigkeit der zirkulierenden Tumorzellen notwendig, möglichst alle Zellen verlustfrei aus der Blutprobe zu extrahieren.
Den Wissenschaftlern am Fraunhofer ICT-IMM ist es gelungen, eine Zellausbeute von 75 % zu realisieren. Mit dieser Ausbeute können Blutproben mit klinisch relevanter Tumorzellzahl bearbeitet werden. Aufgrund der nachgewiesenen Qualität der Zellen, des kompakten Gesamtsystems und des automatisierten Ablaufs hat dieser Prozess das Potenzial, künftig standardisiert eingesetzt zu werden.
Weitere Informationen: www.imm.fraunhofer.de
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