idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Grafik: idw-Logo

idw - Informationsdienst
Wissenschaft

Medienpartner:
Wissenschaftsjahr


Teilen: 
10.07.2012 10:39

PTB bringt Tumore zum Leuchten

Imke Frischmuth Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

    Wissenschaftler der PTB kooperieren mit der Charité und der Freien Universität Berlin bei der Entwicklung eines neuen optischen Verfahrens für die Krebsdiagnostik

    Sie machen weiße Wäsche weißer: Leuchtstoffe. Es gibt sie in jedem Haushalt. Auch der Energiesparlampe verhelfen sie zu weißerem Licht. Dazu nehmen sie Strahlung auf und geben sie auf niedrigerem Energieniveau wieder ab. So wird zum Beispiel aus UV-Licht weißes Licht zur Beleuchtung unserer Wohnstube. Fluoreszenz heißt dieses Phänomen. Auch im menschlichen Körper gibt es fluoreszierende Substanzen. In einem Forschungsprojekt ist es jetzt gelungen, die Anreicherung eines solchen körpereigenen Leuchtstoffes in Krebszellen auszulösen und diese damit zum Leuchten zu bringen. Ein in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) entwickeltes Messverfahren machte auf diese Weise Tumore in Nacktmäusen sichtbar. Die Ergebnisse der Untersuchung wurden in der Fachzeitschrift „Nanomedicine“ veröffentlicht.

    Er kann Tumore sichtbar machen: Der körpereigene Leuchtstoff Protoporphyrin IX (PpIX), ein Zwischenprodukt bei der Produktion des Blutfarbstoffs Hämoglobin. Für die Krebsdiagnostik ist PpIX besonders interessant, weil es sich in Tumorgewebe anreichert. Allerdings hat der Stoff im Körper nur eine kurze Lebenszeit. Viel zu schnell wandelt das Enzym Ferrochelatase (FECH) ihn in Hämoglobin um, so dass er seine Fluoreszenz verliert.

    Die Lösung dieses Problems liegt in der Hemmung der FECH, und es gibt einen Mechanismus, der dies ermöglicht: kurze RNA-Doppelstränge (siRNA, short interfering RNA) sind in der Lage, selektiv das Ablesen von Genen zu unterbinden. Im Inneren von Zellen kann siRNA auf diese Weise FECH abschalten – Sand im Getriebe der Hämoglobin-Produktion. Die Frage ist nur: Wie gelangt siRNA in die Zelle?

    Wissenschaftler der Charité und der Freien Universität Berlin haben nun „Nanofähren“ entwickelt (Folat-PEG kationische Lipoplexe sowie dendritische polyglyceroamine Nanopartikel), die den Transport von Wirkstoffen durch Zellmembranen ins Zellinnere ermöglichen. Mithilfe solcher neuartiger Trägersysteme konnten sie siRNA in Tumorzellen von Nacktmäusen einbringen.

    Dass all dies auch wirklich funktioniert, wiesen die Messexperten der PTB nach. Dafür nutzten sie eine besondere Eigenschaft von PpIX: seine Abklingzeit von 16 Nanosekunden. Das ist die Zeit, die der Stoff nach der Anregung durch Bestrahlung leuchtet. Nur der Bruchteil eines Wimpernschlags, aber doch deutlich länger als die Abklingzeiten anderer Leuchtstoffe im Gewebe. Durch eine gepulste Anregung der Fluoreszenz und die Verwendung intensivierter Kameras ist eine Unterdrückung des Hintergrundes und die Messung der PpIX-Konzentration möglich. So wird der Tumor auf dem Computermonitor sichtbar.

    Den Weg von siRNA durch den Körper und in die Zellen zu verfolgen war bisher schwierig und erforderte verschiedene zeitaufwendige und komplizierte Analyseverfahren. Über den Leuchtstoff PpIX und das Messverfahren der PTB ist dies nun erstmals auf einfache und schnelle Weise möglich.

    Die Ergebnisse der Untersuchung wurden als Feature-Artikel in der Zeitschrift „Nanomedicine“ veröffentlicht. jk/ptb

    Wissenschaftliche Veröffentlichung
    K. Wan, B. Ebert, J. Voigt, Q. Wang, Y. Dai, R. Haag, W. Kemmner: In vivo tumor imaging using a novel RNAi-based detection mechanism, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 8 (2012), 4, 393-398.

    Ansprechpartner
    • Dr. Bernd Ebert, PTB-Arbeitsgruppe 8.31 Gewebeoptik und molekulare Bildgebung, Tel. (030) 3481-7384, E-Mail: bernd.ebert@ptb.de
    • Dr. Wolfgang Kemmner, Research Group Surgical Oncology, Experimental Clinical Research Center at the Max-Delbrueck-Center for Molecular Medicine, Tel. (030) 9406-2506, E-mail: wkemmner@mdc-berlin.de

    Weitere aktuelle PTB-Nachrichten
    Steinzeitjagd unter Laborbedingungen (9. Juli)
    Ziel: Elektrofahrzeuge einfach überall laden (26. Juni)
    Tag der offenen Tür der PTB am 14. Juli (18. Juni)
    Schaltsekunde zur Jahresmitte 2012 (14. Juni)
    Die Nachrichten finden Sie direkt auf der PTB-Homepage: http://www.ptb.de/


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten
    Medizin, Physik / Astronomie
    überregional
    Forschungsergebnisse, Forschungsprojekte
    Deutsch


    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).