URINTEST WEIST LUNGENKREBS NACH

Lungenkrebs ist die häufigste Krebs-Todesursache bei Männern in Deutschland. Bei den Frauen steht diese Krebsart immerhin auf Platz zwei. Die Heilungschancen steigen zwar durch moderne Therapien, aber entscheidend ist eine frühzeitige Diagnose.

Dieser könnten Wissenschaftler nun einen Schritt nähergekommen sein: Ein Team aus den USA hat inhalierbare Mini-Sensoren entwickelt, die Lungenkrebs im Frühstadium erkennen sollen. Sollten die Forscher die Technologie für die Anwendung beim Menschen perfektionieren können, könnte das in Zukunft Leben retten.

Dem Team um Qian Zhong vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge/ Massachusetts gelang es, Lungenkrebs bei Mäusen bereits im Frühstadium sicher nachzuweisen. Dafür nutzten die Forscher biologisch abbaubare Nano-Sensoren, die über einen Inhalator in die Lunge vernebelt wurden.

Die Sensoren bestehen aus einem Polymer, an das über bestimmte Proteinbindungen sogenannte Reporter-DNA gebunden ist. Dabei handelt es sich um kleine, einsträngige DNA-Stücke. Das Tumorgewebe bildet Enzyme, die diese Reporter-DNA-Stücke vom Sensor abspalten, sodass sie letztlich ausgeschieden werden.

Anschließend machen Urin-Teststreifen die Reporter-DNA sichtbar. Sie enthalten spezifische Bindungspartner für die DNA-Stücke und reagieren innerhalb von 20 Minuten, ohne dass eine Vorbehandlung des Urins notwendig ist. Ein einfacher Urintest kann so Krebsgewebe nachweisen.

Tumoren bilden eine Vielzahl von Enzymen und Botenstoffen, die ihnen das Wachstum ermöglichen. Für die Sensoren nutzten die Forscher ganz bestimmte Proteinbindungen, die nur von tumorspezifischen Enzymen gespalten werden. Diese Enzyme, sogenannte Proteasen, machen wuchernde Krebszellen sich zunutze, um in Gewebe einzuwachsen, indem sie Strukturen regelrecht aufschneiden.

Die im Versuch verwendeten Mäuse bilden Lungentumoren auf ähnliche Weise wie der Mensch. Sie erhielten sieben Wochen nach Beginn der Tumorbildung die Nanosensoren mittels Inhalation. Für ihre erste Versuchsreihe verwendeten Zhong und sein Team 20 verschiedene Sensoren, die jeweils auf eine andere Protease ausgerichtet waren.

Eine bestimmte Kombination aus vier der Sensoren war in der Lage, die Tumorzellen zu diesem frühen Zeitpunkt bereits sicher zu erkennen. Ihre Reporter-DNA wurde zuverlässig abgespalten und im Urin nachgewiesen.

Bisher erfolgt die Diagnostik von Lungenkarzinomen meist über Computer-Tomographie (CT). Dieses Verfahren erfordert teure Ausrüstung und Fachpersonal und steht daher nicht überall zur Verfügung. Außerdem ist die Technologie anfällig für Fehldiagnosen, so dass invasive Folgeuntersuchungen notwendig sind, die sich anschließend als unnötig herausstellen können. Dies belastet die Betroffenen und verursacht hohe Kosten.

Zhong plant als nächsten Schritt, seine Untersuchungen an menschlichen Gewebeproben fortzusetzen. So will er prüfen, ob die Sensorkombination auch für den Nachweis menschlicher Lungentumoren geeignet ist. Bei Erfolg sollen klinische Studien folgen.

Sollte es Zhong und seinem Team gelingen, die Ergebnisse auf den Menschen zu übertragen, wäre das ein großer Fortschritt. Auch Bevölkerungsgruppen, die keinen Zugang zu teuren bildgebenden Verfahren haben, könnten so frühzeitig eine sichere Diagnose erhalten.

Quellen:
https://www.wissenschaft.de/gesundheit-medizin/inhalierbare-nano-detektive-finden-lungenkrebs/
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj9591
https://www.krebsinformationsdienst.de/tumorarten/lungenkrebs/index.php