Fraunhofer-Forscher entwickeln automatisiertes Testsystem für die Chemotherapie

Mediziner stehen bei einer Krebs-Behandlung häufig vor der Frage, welches Medikament zur Chemotherapie das wirkungsvollste ist. Für eine individualisierte Krebstherapie ist das bestwirksamste Zytostatika-Regime vor Beginn der Chemotherapie zu bestimmen. Bisherige Testverfahren sind aufwendig und teuer. Das automatisierte Testsystem DiagnoSYS ist stabiler und erhöht die Qualität der Prognosen. 

Welches Zytostatikum (Chemotherapeutika das das Zellwachstum hemmt) bei einem Krebs-Patienten am besten wirkt, kann durch Untersuchungen herausgefunden werden. Bisherige Testverfahren sind handisch und teuer. Leider werden sie aus diesem Grund nur selten genutzt.

erläutert Caroline Siegert vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA. Zunächst zerkleinern Medizinisch-technische Assistenten eine Tumorprobe mechanisch und geben dann Enzyme hinzu, welche die Probe verdauen. Danach wird das Zell-Gemisch sieben Tage mit unterschiedlichen Zytostatika kultiviert. So lässt sich feststellen, welches Präparat am besten wirkt. benennt die Biologin die Schwachpunkte der bisherigen Verfahren.

[heading]Automatisierung soll günstiger sein[/heading]

Forscher der Projektgruppe für Automatisierung in der Medizin und Biotechnologie des Fraunhofer IPA haben mit ihren Kollegen der Universitäts-Frauenklinik Tübingen und der DITABIS Digital Biomedical Imaging Systems AG, das automatisierte Testsystem DiagnoSYS (Innovatives Diagnosesystem zur automatisierten Durchführung von Chemosensitivitätsassays) entwickelt.

Obwohl ein solcher Ansatz der „personalisierten Medizin“ das Überleben und die Lebensqualität von Patienten beträchtlich erhöht – bei gleichzeitiger Senkung der Kosten im Gesundheitswesen – hat sich die Anwendung dieser sogenannten Chemosensitivitätstests noch nicht etabliert. [heading]Wirksame Chemotherapie ermitteln[/heading]

Das Verfahren optimiert die bisherigen Chemosensibilitäts-Tests: Zunächst werden die Gewebeproben automatisiert mechanisch zerkleinert und enzymatisch aufbereitet. Anschließend reichert das System die Tumorzellen an. Dazu nutzen die Forscher die Magnetic Cell Separation. Dabei werden Antikörper mit Magnetpartikeln versehen. Diese “magnetischen” Antikörper erkennen spezifische Strukturen auf der Oberfläche von Tumorzellen und binden daran. So lassen sich die Tumorzellen gezielt separieren. Anschließend werden sie mit verschiedenen Zytostatika kultiviert.

Um festzustellen, welche Medikamente die Zellen tatsächlich abgetötet haben und welche Arzneien nicht wirken, schließen die Forscher ein ATP-Lumineszenz-Assay an. Adenosin-triphosphat (ATP) ist ein universeller Energieträger in lebenden Zellen. Je geringer der ATP-Gehalt einer Probe ist, desto wirkungsvoller ist die Arznei. Zur Bestimmung des ATP-Levels, wird das Molekül durch einen Lumineszenz-Farbstoff quantitativ nachgewiesen.

Weiterer Vorteil: Das System ist modular aufgebaut. Es lässt sich einfach an veränderte Anforderungen anpassen.

Auf der Biotechnica (8. bis 10. Oktober in Hannover) wird das System DiagnoSYS in Halle 9, Stand E09 vorgestellt.

(Quelle: Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA)
(Fotos: Artikelfoto – Rainer Sturm / pixelio.de. Beitragsfoto: Fraunhofer)