Lungenkrebs frühzeitig erkennen: Proteinbiomarker in der Atemluft verraten die Gegenwart entarteter Zellen
Je früher Krebserkrankungen erkannt werden, desto besser sind die Heilungschancen. Forscher entwickeln jetzt eine neue Diagnostikplattform, mit der sich die Krankheit auch beim Hausarzt schon im Frühstadium feststellen lassen soll: Proteinbiomarker in der Atemluft verraten die Gegenwart entarteter Zellen in der Lunge.
Lungentumore sind die Todesursache Nummer eins bei Krebspatienten, jede dritte Krebserkrankung ist Lungenkrebs. Allein in Deutschland gibt es jährlich 50.000 Neuerkrankungen. Je früher man den Tumor erkennt, desto größer ist die Chance, den Patienten zu heilen. Doch die Früherkennung ist schwierig. Denn im Anfangsstadium ähneln die tumorbedingten Beschwerden chronisch-entzündlichen Reaktionen. Um eine genaue Diagnose zu erhalten, muss sich der Patient einer Röntgenuntersuchung unterziehen, die eine Strahlenbelastung mit sich bringt. Alternativ kann der Arzt eine Bronchoskopie vornehmen – ein Verfahren, das oft mit einer Spülung der Lunge oder der Entnahme von Gewebeproben einhergeht und deshalb für die Erkrankten besonders unangenehm ist. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Zelltherapie und Immunologie IZI in Leipzig haben in den vergangenen Jahren zusammen mit Kollegen des Universitätsklinikums Leipzig ein Verfahren entwickelt, mit dem spezielle Proteinbiomarker in der ausgeatmeten Luft festgestellt werden können. Vorhandene Biomarker lassen auf Tumorzellen in der Lunge schließen. In einem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt wollen die Spezialisten zusammen mit Partnern aus der Industrie – zwei regionalen mittelständischen Unternehmen – einen ersten Prototypen herstellen, der anschließend zu einem praxistauglichen Diagnosegerät weiterentwickelt werden soll.
»Wir haben seit 2006 zusammen mit den Arbeitsgruppen von Professor Hubert Wirtz und Professor Ulrich Sack vom Universitätsklinikum zunächst verschiedene Biomarker identifiziert, die sich für den Nachweis von Lungenkrebszellen besonders gut eignen«, sagt Dr. Jörg Lehmann, Leiter der Arbeitsgruppe Zelltechnik/GLP am IZI. »Die Schwierigkeit liegt dabei vor allem darin, die Krebserkrankung von chronisch-entzündlichen Krankheiten sicher unterscheiden zu können.« Die Forscher haben eine Labormethode entwickelt, mit der sie die Lungenkrebs-spezifischen Biomarker in speziellen Atemproben schon sicher feststellen können. Dazu muss der Patient etwa 20 Minuten in ein Gerät atmen. Das Atemkondensat wird anschließend eingedampft. Der Nachweis der Biomarker erfolgt über spezielle Antikörper, die etwa das Protein VEGF erkennen. Dieses regt das Wachstum neuer Blutgefäße an.
Doch diese Methodik im Labor ist für den normalen Alltagseinsatz zu »aufwändig und teuer«, weiß der Wissenschaftler. »Ziel ist es, in unserem gemeinsamen Projekt in den nächsten zwei Jahren einen Prototypen herzustellen, der anschließend in einer klinisch-diagnostischen Studie validiert und zur Serienreife weiterentwickelt werden soll«, sagt Lehmann. In der neuen Testplattform vereinigen die Wissenschaftler gleich zwei Neuentwicklungen: Neben der Nachweismethode über Proteinbiomarker können hier auch die speziell für dieses Verfahren entwickelten Antikörper eingesetzt werden. Damit könnte dann in wenigen Jahren jeder Arzt mithilfe der Diagnostikplattform bei einem Verdacht auf Lungenkrebs direkt in seiner Praxis testen, ob wirklich ein Tumor vorliegt und schnell eine Behandlung einleiten.
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