Mit einem kleinen Sensorimplantat können Mediziner den Therapiefortschritt bei Krebserkrankungen verfolgen: Der Sensor wird nach einer Biopsie im Gewebe zurückgelassen und registriert, wie stark der Tumor bestimmte Stoffwechselprodukte bildet. Damit können die Forscher um Michael Cima vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge verfolgen, ob eine Chemotherapie anschlägt, ob die Krebsmedikamente überhaupt am Tumor ankommen und ob beispielsweise nach einer Operation der Krebs vollständig entfernt ist. Einen rund fünf Millimeter großen Sensorprototypen haben die Forscher nun erstmals im Tumor einer Maus erprobt.
Das Sensorelement besteht aus einem etwa erbsengroßen, zylindrischen Kunststoffgehäuse, das magnetische Nanopartikel aus dem Element Eisen enthält. Diese Partikel sind mit einem Rezeptor beschichtet, der ganz bestimmte Moleküle aus dem menschlichen Gewebe bindet. Diese Moleküle, beispielsweise Signalstoffe eines Tumors, können die Kunststoffmembran des Sensors durchdringen. Die Nanopartikel sind allerdings zu groß und bleiben im Gehäuse. Bindet nun eine Substanz an die Nanopartikel, dann verklumpen die ansonsten fein verteilten Eisenteilchen zu größeren Gebilden. Die Forscher können diese Klümpchen mit der Magnetresonanzspektroskopie aufspüren.
In ersten Versuchen haben die Mediziner um Michael Cima einen Tumor des Menschen in eine Maus transplantiert ? und den Sensor gleich mit dazu. Mit der Magnetresonanzspektroskopie konnten die Forscher verfolgen, wie ein bestimmtes Hormon des Tumors sich an die Nanopartikel heftete. Bislang haben die Wissenschaftler mit diesem hormonellen Tumormarker nur ein einziges Stoffwechselprodukt eines Krebsgeschwürs überwacht. Im Prinzip könnten Mediziner mit dem Verfahren auch weitere Stoffe in der Tumorumgebung erfassen, berichten die Forscher. Damit könne die Entwicklung einer Geschwulst und die Reaktion auf ein Krebsmedikament fast im Minutentakt beobachtet werden.
Mitteilung des MIT ddp/wissenschaft.de – Martin Schäfer
