Krebs automatisch erkennen

Einer der Wegbereiter dieser Technik ist Professor Max Diem vom „Department of Chemistry and Chemical Biology” an der Northeastern University in Boston, USA. Er wird das akademische Jahr 2010/11 als Gastprofessor am Protein Research Department der Ruhr-Universität Bochum (Sprecher: Professor Klaus Gerwert) verbringen.

Die histologische oder zytologische Untersuchung, die auch zum Screening zum Beispiel gegen Gebärmutterhalskrebs genutzt wird, basiert auf der mikroskopischen Inspektion von angefärbten Zellen oder Gewebeschnitten. Dabei nutzt man morphologische und Gewebestruktur-basierte Kriterien zur Diagnose. Automatisierte Techniken, die bei der Erkennung von Gewebsmustern helfen, könnten die Diagnose erleichtern oder bestimmte Merkmale validieren. Im Center for Vibrational Microscopy(CVM) und im Proteinforschungszentrum PURE suchen Forscher daher spektrale Krebsmarker. Diem wird eng mit den RUB-Forschern zusammenarbeiten, insbesondere bei der Etablierung spektraler Methoden zur Erkennung, Diagnose und Prognose von Darmkrebs (Kolonkarzinom).

Im letzten Jahrzehnt hat Diems Forschungsgruppe in Boston bahnbrechende Arbeiten zur Anwendung der Infrarot-Spektroskopie und Infrarot-Spektralabbildung (Infrared Spectral Imaging) für die medizinische Diagnostik durchgeführt. Die spektralen Messungen, gekoppelt mit computerbasierten Methoden der multivariablen Statistik, wurden dabei zu Erkrankungszuständen von Zellen und Geweben in Bezug gesetzt.

Das funktioniert so: Bestrahlt man eine Zelle oder ein Gewebe mit Infrarotstrahlung, werden bestimmte Frequenzbereiche absorbiert. Das führt zur einer Schwingungsanregung der Molekülbindungen, die man im gemessenen Spektrum sehen kann. Die dazu notwendigen Frequenzen erlauben Rückschlüsse auf Eigenschaften des bestrahlten Gewebes. „Das Infrarotspektrum einer Zelle oder eines Gewebepixels beschreibt einen Schnappschuss der gesamten biochemischen Zusammensetzung der Zelle oder eines Gewebeschnitts“, verdeutlicht Gerwert. „Diese Zusammensetzung ist bei normalen und krankhaften Zuständen verschieden.“ Da die biochemische Zusammensetzung von einem Spektrometer gemessen und mittels Computer ausgewertet wird, wird die Arbeit der Pathologen erheblich unterstützt, ähnlich wie das Fahrerassistenzpaket beim Autofahren.


COMPAMED.de; Quelle: Ruhr-Universität Bochum