Neue Technik zur Charakterisierung von Tumoren

Ziel der Jenaer Wissenschaftler ist es, die bildgebende Massenspektrometrie zur Charakterisierung von Tumorzellen und ihrer Umgebung zu etablieren. „Für ein solches Vorhaben braucht es einen starken interdisziplinären Verbund“, ist Professor Ulrich S. Schubert überzeugt.

Vor allem zwei Krebsarten stehen im Fokus des Wissenschaftlerteams: Tumore im Kopf- und Halsbereich, wie Krebs der Mundhöhle oder des Rachens, und Tumore der Leberzellen. „Zu verschiedenen Tumorarten gibt es am Jenaer Universitätsklinikum umfangreiche Sammlungen von Gewebeproben, an denen wir die Methodik testen und optimieren können“, erläutert Professor Ferdinand von Eggeling. Seit 2009 werden im Rahmen von klinischen Studien Gewebeschnitte von Tumoren der Mundhöhle und des Rachenraumes gesammelt und untersucht. An Proben aus verschiedenen Lebertumoren konnte das Team um Professor Andreas Stallmach bereits mit Erfolg testen und aufgrund der Muster sicher zwischen „gutartig“ und „bösartig“ auch bei sehr kleinen Veränderungen unterscheiden.

Für die bildgebende Massenspektrometrie wird das zu untersuchende Gewebe in hauchdünne Scheiben geschnitten und anschließend mit einer Matrix beschichtet. Das Besondere an dem in Jena betriebenen Verfahren ist der Einsatz eines Inkjet-Druckers, der die Matrix zielgerichtet mit hoher Auflösung aufbringen kann. Dabei können verschiedene Matrices (wie unterschiedliche Farben in einem gewöhnlichen Tintenstrahldrucker) exakt platziert werden, die selektiv für verschiedene lebenswichtige Substanzen sind. Im Massenspektrometer trifft dann ein UV-Laser auf die Probe. „Das Matrixmaterial verdampft dadurch schlagartig und reißt die Moleküle aus der Probe mit“, erläutert Doktor Anna Crecelius das Prinzip. „Dabei werden die Molekülbruchstücke ionisiert und in einem elektrischen Feld beschleunigt.“ Je nach Größe und Ladung lassen sich so die einzelnen Bestandteile voneinander trennen, sagt Crecelius.

„Der große Vorteil dieser Technologie ist, dass mit ihr auch bisher unbekannte Strukturen erkannt und abgebildet werden können“, schätzt von Eggeling ein. Zwar lassen sich auch mit bisher gängigen Verfahren die Zusammensetzung und Verteilung von Eiweißmolekülen in Tumorgeweben darstellen. „Dazu ist es aber notwendig, die Eiweiße, die ich nachweisen will, schon vorher zu kennen“, so von Eggeling. Die Massenspektrometrie sei dagegen ein echtes „Entdeckungswerkzeug“.

COMPAMED.de; Quelle: Friedrich-Schiller-Universität Jena