Neue Methode erspart Krebspatienten Folgeoperationen
Der Chirurg unterscheidet mithilfe eines besonderen elektrischen Skalpells noch während der Operation zwischen Krebszellen und gesundem Gewebe? Eine von EU-finanzierten Forschern entwickelte Methode ermöglicht genau das. Die in einem Artikel in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie International Edition beschriebene neuartige Technik könnte Krebspatienten Zweitoperationen zur Entfernung von Tumorgewebe ersparen, das bei der ersten Operation übersehen wurde. EU-Unterstützung für die Forschungsarbeit kam aus dem DESI_JEDI-Imaging-Projekt ("Development of mass spectrometric techniques for three-dimensional imaging and in-vivo analysis of biological tissues"), das unter dem Siebten Rahmenprogramm (RP7) Fördermittel des Europäischen Forschungsrats (ERC) in Höhe von 1,75 Mio. EUR erhielt. Krebs wird meist operativ behandelt. Das während einer Operation entfernte Gewebe wird zur Analyse in ein Labor geschickt, um sicherzustellen, dass das erkrankte Gewebe vollständig entfernt wurde. Derzeit dauert die Untersuchung des Gewebes mehrere Tage und wenn sich herausstellt, dass sich noch Krebsgewebe im Patienten befindet, muss er oder sie sich auf eine Zweitoperation einstellen. Ausgangspunkt des neuen Verfahrens ist die Elektrochirurgie. In der Elektrochirurgie wird das herkömmliche Skalpell durch ein elektrisches Skalpell ersetzt, bei dem hochfrequenter elektrischer Strom zum Schneiden und Entfernen von Gewebe eingesetzt wird. Ein Vorteil der Elektrochirurgie besteht darin, dass beim Schneiden die Blutgefäße verschlossen und somit übermäßige Blutungen vermieden werden. Das behandelte Gewebe wird unter den Händen des Chirurgen extrem heiß und verdampft sogar teilweise. Darüber hinaus löst der elektrische Strom die Erzeugung elektrisch geladener Moleküle aus. Verschiedene Arten von Gewebe haben unterschiedliche molekulare Profile und außerdem - was von entscheidender Bedeutung ist - sieht das molekulare Profil von Krebsgewebe ganz anders als das Profil gesunden Gewebes aus. In dieser neuesten Studie statteten deutsche und ungarische Wissenschaftler ein herkömmliches Elektroskalpell mit einer speziellen Pumpe aus, die verdampfte Moleküle absaugt und sie zu einem Massenspektrometer weitergibt. Dieses analysiert das molekulare Profil des Gewebeschnittes und stellt die Ergebnisse dem Chirurgen in Echtzeit zur Verfügung. Die Wissenschaftler bezeichnen ihre neue Methode als REIMS-Technik (Rapid Evaporation Ionisation Mass Spectrometry; schnelle Verdunstungs-Ionisations-Massenspektrometrie). "Die automatische Gewebeanalyse der verdampften Moleküle mittels REIMS und die Auswertung der Daten erfordern lediglich einige Zehntelsekunden", erklärt Dr. Zoltán Takáts von der Justus-Liebig-Universität, Deutschland. "Während einer Operation erhält der Chirurg damit praktisch eine virtuelle Echtzeitinformation über die Natur des sezierten Gewebes." Darüber hinaus kann das System dem Chirurgen verraten, ob sich der Krebs in einem frühen oder fortgeschrittenen Stadium befindet. "Die vorgestellten Ergebnisse dienen als Grundlage für die künftige Entwicklung von durch Massenspektrometrie gelenkten chirurgischen Methoden", schreiben die Forscher. "REIMS erlaubt eine schnelle Analyse vitaler und bearbeiteter Gewebe sowie eine Echtzeitidentifizierung von Gewebeeigenschaften während chirurgischer Eingriffe." Obwohl das System bisher noch nicht am Menschen getestet wurde, betonen die Forscher, dass alle Experimente unter den erforderlichen Bedingungen der Chirurgie am Menschen durchgeführt wurden. Sie sind daher zuversichtlich, was die unkomplizierte Übertragbarkeit der neuen Methode in den OP-Saal anbelangt.
Länder
Deutschland, Ungarn