Prostatakrebs mit Testchip sicher entfernen

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Der Mikrofluidchip soll noch während der Operation die Bestimmung von Krebsgewebe erlauben. Mit bloßem Auge kaum zu erkennen sind die winzigen Kanäle, in denen die Proben zurkulieren. Quelle: Fraunhofer FIT

23.06.2010  - 

Bei der Behandlung von Prostatakrebs ist es wichtig, alle vom Tumor betroffenen Bereiche der Prostata zu entfernen, um einen Rückfall durch Metastasen möglichst auszuschließen. Das Projekt MoBiGuide, das im Rahmen der "Technologie-Initiative Molekulare Bildgebung" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rund 3,7 Millionen Euro unterstützt wird, kombiniert die neusten Entwicklungen der medizinischen Bildgebung mit speziell abgestimmter molekularbiologischer Diagnostik. Durch eine sofortige Überprüfung von Gewebeproben in einem neuartigen Mikrofluidchip sollen die operierenden Ärzte erstmals noch während der Operation eindeutige Hinweise darauf bekommen, wo in den Randbereichen der Prostata noch infiziertes Gewebe zu finden ist. Dort kann der Chirurg dann gezielt nachbessern.

Das Prostatakarzinom ist die häufigste Krebsneuerkrankung des Mannes in Deutschland und nimmt den dritten Rang krebsbedingter Todesursachen ein. Der erfolgreichste Therapieansatz ist die endoskopisch durchgeführte radikale Prostatektomie (EERPE), bei der die Prostata vollständig entnommen wird. Gleichzeitig wird auf eine möglichst geringe Schädigung der Prostataumgebung geachtet, um Potenz und Kontinenz des Patienten nicht zu gefährden.

Andererseits muss gerade im umliegenden Gewebe ganz genau hingesehen werden. Denn bei etwa einem Drittel der Fälle übersehen die Ärzte bei der Entfernung des Organs kleinste Tumorreste an den Rändern des Organs, was die Gefahr eines Rückfalls enorm erhöht. Derzeit sind die Möglichkeiten der behandelnden Ärzte begrenzt. Während der Operation entnehmen sie Gewebeproben, die aufwändig mikroskopisch untersucht werden. Dies kostet während der Operation viel Zeit und kann auch nur stichprobenartig erfolgen, da gerade in den kritischen Bereichen, wie Nervensträngen oder am Schließmuskel, schon kleinste Gewebeentnahmen zu ernsthaften Schädigungen führen können.

Bis 2012 wollen die Partner im Projekt MoBiGuide nun versuchen, die Treffsicherheit bei der Bestimmung von Tumorgewebe, das sogenannte Staging, zu erhöhen. Dazu kombinieren sie Methoden der Molekularbiologie mit verbesserten Bildgebungsverfahren. Im Vorfeld der Operation wird die Prostata und die umliegenden Gewebe mit einem hochauflösenden Kernspintomographen inspiziert. Diese ortsgenauen Informationen aus den Kernspinbildern werden dem Urologen dann während der Prostatektomie zur Verfügung gestellt. Sie geben Hinweise auf eventuell verändertes Gewebe. Um sicherzugehen, führt der Urologe dann einen eigens entwickelten Probenentnehmer ein.

Mit ihm kann er in den Verdachtsregionen gezielt minimale Gewebemengen ablösen. An den Probennehmer angeschlossen ist dann das Herzstück der neuen Methode, ein sogenannter Mikrofluidikchip mit winzigen Kanälen, in denen die Zellproben des abgelösten Gewebes zirkulieren. In dem Chip treffen die Körperzellen auf Biomarker, also Eiweiße, die zielgenau die Tumorzellen an ihrer veränderten Oberflächensgtruktur erkennen und dies dann anzeigen. So erhält der Urologe sehr rasch ortsgenaue Informationen, ob er alle Tumorzellen in den Verdachtsregionen entfernt hat.

"Die Verbesserung des Staging durch die Kernspinuntersuchung verbunden mit der zielgenauen Navigation im Kernspintomographen ist für den Patienten ein enormer Fortschritt, wenn man bedenkt, wie unklar hier bislang das diagnostische Bild ist, sagt Martin Bublat, Geschäftsführer der Localite GmbH. Das Unternehmen, das 2000 aus dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT hervorgegangen ist und noch auf dem Campus in Sankt Augustin beheimatet ist, koordiniert das Projekt. "Sich als Mann auf dieser unsicheren Basis für eine Prostatektomie zu entscheiden, ist in Kenntnis der Nebenwirkungen sehr schwierig", fügt Bublat hinzu, "Eine intraoperative Überprüfung in Verdachtsregionen wäre für Patient und Urologe insgesamt eine enorme Verbesserung der Qualität der Prostatakrebsbehandlung."

Die Technologie-Initiative Molekulare Bildgebung wurde 2007 vom BMBF und einigen Industrieunternehmen ins Leben gerufen (mehr...). Die Partner dieser Innovationsallianz - dazu gehören unter anderem die Firmen Bayer Schering, Boehringer Ingelheim, Zeiss und Siemens - verpflichteten sich, zusammen rund 900 Millionen Euro in die Entwicklung neuer molekularer Bildgebungsverfahren zu investieren. Bis 2017 wollen die Unternehmen dabei 750 Millionen beisteuern, das BMBF plant die Förderung von Verbundprojekten in dem Bereich mit bis zu 150 Millionen Euro.

An dem Vorhaben "MoBiGuide – Theragnostik-Systemkonzept zur Anwendung bei der laparoskopischen Prostatektomie" sind neben Localite und dem Fraunhofer FIT auch die Firmen Karl Storz, R-Biopharm A und PharmedArtis beteiligt. Auf öffentlicher Seite gehören außerdem das Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie (IME) sowie das Universitätsklinikums Leipzig zu dem Verbund, der vom BMBF mit rund 3,7 Millionen Euro gefördert wird.