Neuartiges System testet die Wirksamkeit spezifischer Krebsmedikamente

Einer der drei Forschungsschwerpunkte der FH Kaiserslautern beschäftigt sich mit dem Thema „Integrierte Miniaturisierte Systeme“ (IMS) und berührt dabei insbesondere die Angewandten Wissenschaftsbereiche der Mikro-, Nano- und Biotechnologie.

Im Rahmen dieses Schwerpunktes ist eine Reihe von Forschungsprojekten angesiedelt, die regelmäßig interdisziplinär ausgelegt sind und immer in Kooperation mit kleinen und mittelständischen Unternehmen durchgeführt werden. Eines dieser Projekte, welches sich mit der Entwicklung eines Testsystems beschäftigt, mit dem die Wirksamkeit spezifischer Krebsmedikamente geprüft werden kann, hat kürzlich eine besondere Würdigung und gleichzeitig Förderung erfahren: Das Projekt, das am FH-Standort Zweibrücken von einem FH-Team unter der Leitung von Prof. Dr. Sven Ingebrandt betreut wird, wurde nämlich im Rahmen des Förderprogramms „FHprofUnt“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) als „Forschungsprojekt des Monats“ Juni ausgezeichnet.

Das Programm „FHprofUnt“ des BMBF fördert ganz gezielt Verbünde an Fachhochschulen mit Unternehmen und nennt einen intensiveren Wissens- und Technologietransfer in die Unternehmen und bessere forschungsnahe Qualifizierungsmöglichkeiten für Studierende und Forschungspersonal als seine wesentlichen Ziele. Kennzeichen des Programms sind der nachfrageorientierte Förderansatz, anwendungsnahe Forschungsprojekte, transferorientierte Kooperationen und forschungsnahe Qualifizierungen.

Inhaltlich setzt das Forschungsprojekt der FH an einer Entwicklung eines neuartigen Medikamentes zur Krebstherapie an, welches die Firma SymbioTec GmbH biotechnologisch zugänglich gemacht und in die klinische Prüfung gebracht hat. Es wäre das erste einschlägige Medikament auf der Basis körpereigener Proteine, dessen Wirkung sich ausschließlich gegen Krebszellen richtet, genauer gesagt gegen defekte Strukturen auf den Zellmembranen der Tumorzellen, ohne dabei gesunde Zellen zu schädigen. Um nun die Wirkungsweise und Verträglichkeit prüfen zu können, ist die Beobachtung der Reaktion einzelner Zellen auf die Gabe des Medikamentes erforderlich.

Genau damit beschäftigt sich nun auch das FH-Forschungsprojekt: Das Projektteam entwickelt Sensorchips für ein neuartiges Testverfahren, welches einzelne Zellen elektronisch und elektrochemisch analysieren kann. Auf dem Chip werden die Tumorzellen zusammen mit gesunden Zellen gezüchtet, um ein möglichst aussagekräftiges Testsystem zu erhalten, welches die „reale“ Situation im menschlichen Körper nachempfindet. Die Reaktionen der verschiedenen Zelltypen auf das Medikament werden dann mit speziellen Transistoren gemessen.

Dieses Zell-Chip-Testsystem ermöglicht damit in der Kulturschale die elektronische Analyse der zielgenauen Funktion und Wirkung von Medikamenten, was die Entwicklung geeigneter, spezifischer Therapiemethoden entscheidend unterstützt. Bei erfolgreicher Entwicklung steht letztlich ein System zur Verfügung, welches es ermöglicht, die Reaktionen der Zellen – d.h. sowohl der Tumorzellen, als auch der gesunden Gewebezellen – auf das Medikament zu testen. Bisher zeigen sich diese Folgen der Schädigung gesunder Zellen durch die Therapien bedauerlicherweise erst am Patienten selbst: Unerwünschte Nebenwirkungen wie Übelkeit oder Haarausfall treten nicht selten als Folge einer der Medikamentengabe, z.B. im Rahmen einer Chemotherapie auf und beeinträchtigen den Patienten zusätzlich. Mit Hilfe der Neuentwicklung steht womöglich schon bald ein Test zur Verfügung, der für jeden einzelnen Patienten die für ihn am besten geeignete Therapie mit den für ihn geringsten Nebenwirkungen identifiziert.

Darüber hinaus wäre beispielsweise im Hinblick auf Organtransplantationen ein weiterer Anwendungsbereich der Entwicklung denkbar. Bisher werden im Vorfeld dieses wesentlichen Eingriffs lediglich spezielle Blutuntersuchungen durchgeführt. Eine spezifische Gewebeuntersuchung des Organempfängers und des Spenderorgans muss i. d. R. wegen des geringen Zeitfaktors unterbleiben: So ist beispielsweise bei einer Nierentransplantation ein Zeitfenster von bis zu 36 Stunden einzuhalten, während eine Leber in acht bis neun Stunden und Herz oder Lunge gar innerhalb von vier bis sechs Stunden transplantiert werden müssen – viel zu wenig Zeit, um aufwändige und langwierige Gewebeuntersuchungen und Verträglichkeitstests durchzuführen, mit denen die Gefahr einer Abstoßung des Organs eingeschätzt werden soll. Durch die finale Entwicklung des Sensorchips könnten auch für diese Fälle geeignete Testverfahren entwickelt werden, mit denen sich bereits im Vorfeld der Operation das Spender- und Empfängergewebe auf Verträglichkeit prüfen lassen könnte, ohne den Patienten zu beeinträchtigen.

Professor Ingebrandt freut sich mit seinem Projektteam über die Auszeichnung und sieht diese als Bestätigung für die Qualität sowie die Anwendungs- und Zukunftsorientierung der FH-Forschungsaktivitäten. „Natürlich ist diese besondere Auszeichnung für uns alle eine zusätzliche Motivation, das Projekt voranzutreiben und zu einem erfolgreichen Abschluss zu bringen – insbesondere zum Wohle kranker Menschen“, so Ingebrandt. Gewiss werden sich auch die mit dem Preis verbundenen Fördergelder in Höhe von rund 280.000 Euro positiv auf den Projektfortschritt auswirken.

Ihr Ansprechpartner:
Prof. Dr. Sven Ingebrandt ++ Tel: 0631/3724-5413 ++
Mail: sven.ingebrandt@fh-kl.de