Leuchtende Nanoteilchen können Krebstumoren im Körper aufspüren und sichtbar machen: Werden so genannte Quantenpunkte mit Antikörpern kombiniert, die speziell bestimmte Krebszellen erkennen, reichern sie sich nahezu ausschließlich im Tumorgewebe an und bringen dieses zum Leuchten. Das haben amerikanische Wissenschaftler an Mäusen gezeigt, bei denen sie künstlich erzeugte Tumoren ohne einen zusätzlichen Eingriff lokalisieren konnten. Sollte sich diese Methode auch auf Menschen übertragen lassen, stehe Ärzten eine extrem leistungsfähige und dabei sehr schonende Diagnosemethode für Krebs zur Verfügung. Das berichten die Forscher um Xiaohu Gao von der Emory-Universität in der Fachzeitschrift Nature Biotechnology (Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1038/nbt994).
Quantenpunkte sind winzige Kristalle, die aufgrund ihrer Form ganz besondere Eigenschaften besitzen: Obwohl sie zum Teil aus mehreren zehntausend Teilchen bestehen, verhalten sie sich wie einzelne Atome. Dadurch haben sie ganz spezielle optische und elektronische Eigenschaften, die genau auf spezielle Bedürfnisse zugeschnitten werden können. Gao und seine Kollegen nutzten bei ihren Versuchen Quantenpunkte, die eine so genannte Lumineszenz zeigen: Werden sie mit Licht bestrahlt, senden sie Licht anderer Wellenlänge zeitverzögert wieder aus, so dass eine Art Nachglühen entsteht.
Damit die Quantenpunkte nicht vom Körper abgebaut oder vom Immunsystem angegriffen wurden, versahen die Wissenschaftler die kleinen Kristalle mit einer doppelten Hülle aus Kunststoffen und verschiedenen Biomolekülen. Außerdem koppelten sie Antikörper gegen bestimmte Krebszellen an die Oberfläche der Kügelchen. Diese speziell entworfenen Quantenpunkte wurden dann Mäusen gespritzt, bei denen die Wissenschaftler vorher genau die Tumoren künstlich erzeugt hatten, an die die Antikörper andocken konnten. Anschließend nahmen die Forscher von den Mäusen so genannte Fluoreszenzbilder auf, bei denen ausgestrahltes Licht erfasst wird.
Auf diesen Aufnahmen waren die Tumoren sehr gut als leuchtende Bereiche erkennbar. Weitere Versuche sollen nun zeigen, ob die Minikristalle Gesundheitsschäden verursachen und wie sie vom Körper abgebaut werden. Sollte sich die Unbedenklichkeit der Methode bestätigen, seien auch noch andere Anwendungen denkbar, schreiben die Forscher: So könnten beispielsweise Wirkstoffe, die Tumoren abtöten, zusätzlich an die Quantenpunkte gekoppelt und so eine sehr zielgerichtete Therapie entwickelt werden.
ddp/bdw ? Ilka Lehnen-Beyel
