Neuartiger Sensor für Chemotherapien
Noch sind Krebserkrankungen, die jährlich mit mehr als drei Mio. Neuerkrankungen zu Buche schlagen, die häufigste Todesursache in Europa. Die Standardtherapie erfolgt in Form chemotherapeutischer Medikamente, die die DNA-Synthese oder Replikation bei sich schnell teilenden Zellen verhindern. '5-Fluorouracil (5-FU) ist ein Medikament, das seit mehr als 40 Jahren zur Behandlung von Brust-, Darm- und Hautkrebs eingesetzt wird. Doch obwohl es allgemein gut vertragen wird, entwickeln manche Patienten eine DPD-Defizienz (Dihydropyrimidin-Dehydrogenase). DPD ist ein Enzym, das verstoffwechselt wird und damit 5-FU deaktiviert. Da zudem bei fast einem Drittel aller Patienten toxische Nebenwirkungen auftreten, müssen die pharmakokinetischen Eigenschaften des Wirkstoffs überprüft werden. So entwickelte das EU-finanzierte Projekt CARESS (A new methodology based on an advanced molecular probe for early detection of DPD enzyme deficiency in oncological patients, also enabling a personalised and effective drug management) einen Test, mit dem sich die Aktivität von DPD überwachen und die voraussichtliche 5-FU-Toxizität ermitteln lässt. Hierfür wurde die DPD-Aktivität bei mononukleären Blutzellen mittels Spektralphotometrie untersucht. Zunächst wurde die Isolation mononukleärer Blutzellen optimiert und dann ein Assay entwickelt, bei dem eine molekulare Sonde mit dem DPD-Enzym interagiert. Getestet wurde bei mehreren molekularen Sonden die strukturelle Korrelation mit dem Chemotherapeutikum 5-FU und die Freisetzung leicht detektierbarer Ionen, die mit UV-Licht gemessen werden können. Intensiv wurde an der Entwicklung eines automatisierten Prototypensystems geforscht, das die DPD-Aktivität schnell und genau prüft. Nach Fertigstellung des mechanischen und elektronischen Designs wurden alle Komponenten unter realen Bedingungen in einem diagnostischen Labor getestet. Somit ermöglicht nun ein kompaktes, preiswertes und genaues DPD-Messsystem ein schnelles patientennahes (PoC)-Screening auf DPD-Defizienz. Auf diese Weise können Krebstherapien genauer eingestellt werden, um Toxizität zu vermeiden, was den Erfolg von Therapien entscheidend verbessern könnte.
Schlüsselbegriffe
Chemotherapie, Krebs, 5-FU, DFD, Prototyp
