Neue diagnostische Verfahren im Kampf gegen Krebs
Anhand von Biomarkern(öffnet in neuem Fenster) kann wissenschaftlich fundiert der Gesundheitszustand beurteilt werden, um insbesondere Krankheiten zu erkennen. Solche Biomarker sind z. B. Körpertemperatur, Blutdruck oder spezifische Moleküle. „Krebserkrankungen gehen oft mit messbaren Veränderungen der Konzentration eines oder mehrerer Proteine einher“, erklärt Börje Sellergren von der Universität Malmö(öffnet in neuem Fenster), Schweden, Koordinator des Projekts BioCapture(öffnet in neuem Fenster). „Diese Proteine können als klinisch aussagefähige Biomarker für Krankheiten dienen, wenn die Veränderungen leicht zu erkennen sind.“ Proteine sind die in lebenden Zellen am häufigsten vorkommenden Biomoleküle und haben vielfältige Funktionen. Über verschiedenste strukturelle und funktionelle Eigenschaften kontrollieren sie lebenswichtige zelluläre Prozesse wie Stoffwechsel(öffnet in neuem Fenster) und Zellbewegungen. Proteine bzw. Proteinmodifikationen sind aber auch ursächlich für viele Krankheiten, sodass die Form und Funktion von Proteinen wichtige Rückschlüsse auf Krankheiten zulässt und die Forschung zu neuen Medikamenten befördert. Die gleichzeitige Bestimmung mehrerer Biomarker, entweder im Blut oder in den Zellen selbst, soll nun dazu beitragen, individuell angepasste Krebstherapien zu entwickeln.
Molekulare Nachweisverfahren
Während der Nachweis von Biomarkern in der Regel auf biologischen Antikörpern(öffnet in neuem Fenster) beruht, ist ein entscheidender Nachteil der meist hohe Preis, und dass sie für viele Biomarker nicht geeignet sind. Um diese Nachteile auszuräumen, lag der Schwerpunkt des Projekts BioCapture, das über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen(öffnet in neuem Fenster) finanziert wurde, auf neuen molekularen Nachweisverfahren für spezifische Tumormarker. Ein Schlüsselverfahren, das in diesem Projekt entwickelt wurde, arbeitet mit sogenannten MIPs(öffnet in neuem Fenster) (molekular geprägten Polymeren). Sellergren und seinem Team zufolge könnten mit diesen MIPs bislang unzugängliche Tumormarker und sogar neue Biomarker für Krankheiten entdeckt werden. „Das Projekt ist die Weiterführung langer Forschungsarbeit, die die Technologie für die Onkologie auf breiter Basis weiterentwickeln will“, so Sellergren. „Molekulares Prägen ist in der medizinischen Fachwelt noch weitgehend Neuland.“ Sellergren zufolge sind MIPs quasi Mehrzweckrezeptoren mit einem breiteren Anwendungsbereich, da sie stabiler, preiswerter und leichter verfügbar sind als Antikörper. Da sie aus synthetischem Material bestehen, ist die thermische Stabilität, Wiederverwendbarkeit und Kosteneffizienz besser als bei biologischen Rezeptoren. Schwerpunkt von BioCapture war die Entwicklung einer kostengünstigen und effizienten Plattform, um die Technologie für den Nachweis spezifischer Biomarker einzusetzen, was den Weg für eine genauere und schnellere Erkennung und Diagnostik von Krankheiten ebnen könnte.
Nutzen für Patienten
Laut Sellergren übertraf das Projekt die Erwartungen und entwickelte Werkzeuge für den effizienten Nachweis und die Quantifizierung von Schlüsselproteinen und deren Modifikationen mithilfe von MIPs. Zudem könnte BioCapture mit diesem Erfolg die breitere Fachwelt vom enormen Potenzial der neuen Technologie überzeugen. „Dies ist nicht nur auf technischer Ebene oder für die Forschung relevant, sondern auch für die Gesellschaft allgemein“, merkt Sellergren an. „Dass es noch keine wirklich wirksamen Krebsmedikamente gibt, birgt noch immer großes Leid für Betroffene. MIP-Technologien könnten hier robuste, preiswerte und zugängliche Nachweismethoden und möglicherweise sogar Therapien liefern.“ Eine künftige Anwendung wäre für Sellergren etwa das häusliche Testen. Dies könnte Kosten für Gesundheitsdienste senken und die medizinische Versorgung Betroffener verbessern. „Auch in der Grundlagenforschung sind wir vorangekommen“, fährt Sellergren fort, „denn nun konnten wir das Wissen zur Beschaffenheit und zum Verhalten von MIP-Rezeptoren auf molekularer Ebene erweitern.“ Auch nach Projektende im Oktober 2021 wurde weiter auf den Ergebnissen von BioCapture aufgebaut. Momentan analysieren die Projektpartner das kommerzielle Potenzial der Methoden und Verfahren, die künftig Krebskranken in hohem Maße helfen könnten.
