Biochemiker entwickeln Verfahren zur Blutanalyse

Einem Forscherteam unter der Leitung von Heidrun Rhode ist es am Universitätsklinikum Jena (UKJ) gelungen, ein neues Suchverfahren zur Aufschlüsselung von Bluteinzelbestandteilen zu entwickeln. „Ziel unserer Grundlagenforschung ist das bislang eher geringe Wissen über die Anzahl und damit verbundene Funktion an Parametern von Krankheiten durch das Einzelaufspüren weiterer Blutbestandteile möglich zu machen“, erläutert Heidrun Rhode, Biochemikerin am Institut für Biochemie I der Friedrich-Schiller-Universität-Jena, im Gespräch mit pressetext.

Im neuen Suchverfahren, das die Forscher gemeinsam mit der Zentralwerkstatt der Medizinischen Fakultät der Universität Jena und der CyBio AG Jena entwickelten, wird von der entnommenen Blutprobe im ersten Schritt eine Trennung der festen Bestandteile, wie beispielsweise den roten Blutkörperchen, vom flüssigen Rest vorgenommen. Das zurückbleibende Serum wird anschließend mit Hilfe einer neuen Analyseplattform in viele tausend so genannte Fraktionen zerlegt, die in jeweils 100 Mikroliter aufgeteilt sind. Somit liegen darin die gelösten Moleküle in nach Größe und Ladung getrennt von einander vor. Im nächsten Analyseschritt des Spezialverfahrens kommen zwei Massenspektrometer zum Einsatz, wodurch deren Inhaltsstoffe aufzuklären versucht werden. Mittels einer eigens zu diesem Zweck programmierten Auswertsoftware wird es ermöglicht, diese abschließenden Inhaltsstoffe auch zu quantifizieren. „Das Verfahren ist ausschließlich für die Grundlagenforschung und nicht für den Laborarzt gedacht“, so Rhode. Vielmehr solle mit den aus dem Verfahren gewonnenen Erkenntnissen ein Beitrag zur sichereren Frühdiagnostik von Krankheiten ermöglicht werden.

Der daraus gewonnene „Schnappschuss“ gibt einen detaillierten Blick auf sämtliche Inhaltsstoffe der Blutprobe, die folglich zu einem bestimmten Zeitpunkt dokumentiert werden können. Trotz noch vorhandener Wissensdefizite über die Wirkungsmechanismen bei einzelnen Blutbestandteilen, zeigt sich die Biochemikerin mit der neuen Analysemethode zuversichtlich: „Auch wenn wir die Funktion und Herkunft der so gefundenen Moleküle oft erst einmal gar nicht kennen, lässt sich aus dem erhaltenen Muster vieles ablesen.“ Dies scheint insofern von Nutzen, dass – vergleicht man solcherlei Momentaufnahmen von Blutproben eines Patienten mit einer bestimmten Krankheit, mit der eines Gesunden – sich auf diese Weise genau die Moleküle aufspüren lassen, die im Verlauf der Krankheit auftreten oder sich in ihrer Konzentration verändern. Diese so genannten Biomarker stellen einen wesentlichen Beitrag der Grundlagenforschung dar, da die Frühdiagnose vieler Krankheiten somit effizienter möglich wäre. Darauf aufbauend, ergäben sich günstigere Heilungschancen mit neuen Therapieansätze.

Erste Praxistests des entwickelten Verfahrens verliefen indes viel versprechend: So war es bislang für die Forscher möglich, in Blutproben fast 2.000 verschiedene Eiweiße zu lokalisieren. Die Expertin betont, dass „für viele Wissenschaftler gänzlich unbekannt war, dass bestimmte Bestandteile im Serum vorkommen“. Darin bestätigt sich das entwickelte Verfahren, da selbst neueste Lehrbücher bislang davon ausgingen, dass cirka 20 Haupteiweiße im Blut und einige Hundert in geringeren Konzentrationen bestehen. Derzeit wird das Verfahren auf unterschiedliche erworbene und angeborene Nierenerkrankungen angewandt, um Biomarker für schwer entzündliche Reaktionen ausfindig machen zu können. Auch eine Anwendung auf Zellen und Gewebe ist möglich und könnte zum besseren Verständnis über zelluläre Vorgänge beitragen.