Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kostengünstig zum individuellen Krebsmedikament

08.10.2013
Ob ein Zytostatikum bei einem Krebs-Patienten wirkt oder nicht, lässt sich vorab in Tests untersuchen. Doch die herkömmlichen Verfahren sind aufwändig und teuer. Deshalb werden sie kaum genutzt.

Fraunhofer-Forscher haben zusammen mit der DITABIS Digital Biomedical Imaging Systems AG und Forschern der Universitäts-Frauenklinik Tübingen ein kostengünstiges, automatisiertes System entwickelt, mit dem Ärzte vor dem Start der Chemotherapie die individuell wirksamsten Medikamente bestimmen können.


In diesem Modul werden die Gewebeproben automatisch zerkleinert.
© Fraunhofer IPA

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

Bei vielen Krebserkrankungen setzen Mediziner auf eine Chemotherapie. Die verwendeten Zytostatika sollen gezielt das Wachstum von Krebszellen verhindern. Doch die Betroffenen sprechen sehr unterschiedlich auf die verschiedenen Präparate an. Der Grund: Auch bei der gleichen Tumor-Art reagieren die Krebszellen von Patient zu Patient sehr verschiedenen auf die Arzneien. Was dem einen hilft, zeigt bei einem anderen Erkrankten keinerlei Wirkung. Mit in-vitro-Sensitivitäts-Tests kann man bereits vor der Therapie nach dem für den individuellen Fall wirksamsten Medikament suchen. Allerdings sind die derzeitigen Verfahren sehr teuer und werden deshalb von den gesetzlichen Krankenkassen nicht gezahlt. So kommt dieser Ansatz der Personalisierten Medizin in der Tumortherapie nur selten zum Einsatz.

»Bislang werden die Untersuchungen meist manuell durchgeführt«, 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. »Da die verschiedenen Schritte von Hand durchgeführt werden, sind die Tests nicht nur sehr teuer, sondern auch störanfällig«, benennt die Biologin die Schwachpunkte der bisherigen Verfahren. »Zum einem bringen manuelle Aufschluss-methoden nur eine geringe Ausbeute. Zum anderen enthält die untersuchte Probe neben den Tumorzellen meist viele weitere unterschiedliche Zelltypen, die Auswirkungen auf die Untersuchungen haben können«.

Automatisiert testen
Hier setzen die Forscher der Projektgruppe für Automatisierung in der Medizin und Biotechnologie des Fraunhofer IPA an. Sie haben gemeinsam mit ihren Kollegen der Universitäts-Frauenklinik Tübingen und der DITABIS Digital Biomedical Imaging Systems AG das automatisierte Testsystem »DiagnoSYS« entwickelt. Die Abkürzung »DiagnoSYS« steht für »Innovatives Diagnosesystem zur automatisierten Durchführung von Chemosensitivitätsassays«.

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.

Wirksame Chemotherapie ermitteln
Der gesamte Prozess läuft automatisiert unter sterilen Bedingungen ab. Das erhöht die Qualität der Untersuchung und macht sie stabiler gegenüber manuellen Störeinflüssen. »Neben der erreichten Optimierung und Standardisierung ermöglicht die Automatisierung vor allem auch eine kostengünstige Tumoranalyse. So können künftig jedem Krebs-patienten individuell zusammengestellte und optimal wirksame Chemotherapeutika verabreicht werden«, erläutert Christian Reis, Leiter des Bereichs Bioprozesstechnik am IPA die Vorzüge des Verfahrens. Das neue Verfahren kann sogar helfen, Kosten im Gesundheitswesen einzusparen, da unwirksame Chemotherapien vermieden werden.

Weiterer Vorteil: Das System ist modular aufgebaut. Es lässt sich einfach an veränderte Anforderungen anpassen. Wie »DiagnoSYS« arbeitet, ist auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle 9, Stand E09, zu sehen

Axel Storz | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2013/Oktober/individuelles-krebsmedikament.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Roboter zeichnet Skizzen von Messebesuchern
22.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI

nachricht Automatisierung und Produktionstechnik – Wandlungsfähig – Präzise – Digital
19.06.2018 | Fraunhofer IFAM

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics