Weiterentwicklung der Krebsvorsorge und Früherkennung
Allein in Europa beläuft sich die Zahl jährlich registrierter Todesfälle durch Krebs auf mehr als 1,7 Mio. EU-finanzierte Wissenschaftler setzen nun auf modernste Nanotechnologien und wollen im Rahmen des Projekts NAMDIATREAM (Nanotechnological toolkits for multi-modal disease diagnostics and treatment monitoring) Nanotools für klinische, labortechnische und PoC-Geräte (Point-of-Care) entwickeln. Die Toolkits basieren auf vier verschiedenen Nanotechnologieplattformen mit spezifischen Funktionen, die die Krebsdiagnostik sehr viel effizienter machen sollen, und Tumormarker und Krebszellen bereits in wenigen Mikrolitern Blut oder Urin nachweisen. Mit fluoreszierenden Nanomaterialien (Quantenpunkten) gelang es, winzige diagnostische Sonden zu entwickeln, die mit Einzeldomänen-Antikörpern gegen Tumormarker beschichtet und hinsichtlich Sensitivität und Photostabilität modernsten Verfahren überlegen sind. Zudem ist die Multiplex-Detektion molekularer Tumorsignaturen möglich. Ein weiteres immundiagnostisches System beruht auf magnetischen Kern/Edelmetall-Nanostäbchen, die mit Antikörpern funktionalisiert sind und Tumormarker binden. Anhand der sichtbaren dynamischen Veränderung bei einem extern angelegten, zeitlich variierenden Magnetfeld lässt sich die Konzentration des Zielmoleküls in einer biologischen Probe einfach analysieren und quantifizieren. Nanokristalle mit nicht-linearen optischen Eigenschaften ermöglichen anhand verschiedener Infrarotspektren Einblicke in tiefere Gewebeschichten, da diese hervorragend mit dem Hintergrund kontrastieren. Da sie selektiv auf Tumorzellen gerichtet sind, liefern sie ein kontinuierliches stabiles Signal, das eine effiziente Tumorerkennung und –überwachung ermöglicht. Drei auf dieser Technologie beruhende Produkte sind bereits zugelassen und kommerzialisiert. Schließlich wurden segmentierte magnetische Nanodrähte, die als Barcode-Etiketten zur Detektion von Krankheitsmarkern fungieren, mit einer einzigartigen optischen Magnetsensordetektionsplattform für den selektiven Multiplex-Nachweis von Tumormarkern kombiniert. Durch das intensive Engagement des großen Konsortiums gelang es, hochwertige, sicherheitsgeprüfte und großtechnisch herstellbare Produkte herzustellen, die an In-vitro-Modellen für präklinische Tests validiert wurden und klinischen wie auch industriellen Normen entsprechen. Aufgrund seiner hervorragenden Arbeit wurde NAMDIATREAM als bestes unter mehr als 1.000 EU-finanzierten Projekten im Bereich Nanotechnologien und neue Materialien ausgezeichnet. Die gesellschaftliche und ökonomische Entwicklung Europas wird gefördert, da die Methoden die Krebsfrüherkennung verbessern und minimalinvasiv, kostengünstig und einfach zu handhaben sind. Damit können Reihenuntersuchungen vereinfacht, Interventionen beschleunigt und Therapieergebnisse verbessert werden, was zudem Kosten im Gesundheitswesen senkt.
Schlüsselbegriffe
Krebs, Früherkennung, nanotechnologische Toolkits, Krankheitsdiagnostik, Therapieüberwachung
