Dem Krebs auf der Spur

Portrait eines Mannes.
© Harald Rehling / Universität BremenProjektleiter Professor Michael Vellekoop.
Mann hält Chip in der Hand.
© Harald Rehling / Universität BremenMit seinem Team im IMSAS der Uni Bremen entwickelt Michael Vellekoop das neue Verfahren zur Krebsdiagnostik auf der Basis neuer Chiptechnologien weiter.

"Die Kombination unserer Forschungsdisziplinen hat zu völlig neuen Messtechniken geführt"

Bremer Forscherinnen und Forschern ist es im Jahr 2015 gelungen, ungewöhnliche Methoden zur Krebserkennung mit Hilfe von Infrarotlicht zu entwickeln. Den Durchbruch schafften sie in einem internationalen Projekt, an dem acht Forschungsgruppen aus sieben Ländern beteiligt waren – darunter das Copenhagen State Hospital in Dänemark. Die neuen Verfahren könnten künftig tausenden Menschen aufwendige Untersuchungen ersparen und unerkannten Krebs vermeiden. Die Jahrbuchredaktion sprach mit dem Bremer Projektleiter Professor Michael Vellekoop vom Institut für Mikrosensoren, -aktuatoren und -systeme (IMSAS).

Herr Vellekoop, was ist das Problem bei Krebsdiagnosen?

Vellekoop: Die Gewebestruktur ist von Mensch zu Mensch extrem unterschiedlich. Es ist schwer zu erkennen, ob mit einer Zelle oder Struktur etwas nicht stimmt. Das führt zu Fehldiagnosen. Oftmals werden teure Untersuchungen notwendig, weil die Diagnose nicht eindeutig ist. Studien zeigen, dass bei Melanom-Befunden rund sieben Prozent falsch sind. Das hört sich zunächst nicht viel an. Aber bei 100.000 Untersuchungen erhalten mehr als 6.000 Menschen fälschlicherweise die Diagnose Krebs und werden weiter untersucht bzw. operiert. Knapp 400 Menschen mit Krebs sind in Gefahr – ihnen wird die falsche Diagnose „kein Krebs“ mitgeteilt.

Wie können Sie die Diagnoseverfahren verbessern?

Die Kombination unserer Forschungsdisziplinen Elektronik, Mikrosensoren, Nanotechnologie und Biotechnologie hat zu völlig neuen Messtechniken geführt: Sie liefern Informationen über die Analyse und Behandlung von Melanomen und  Leukämie. So haben wir beispielsweise in Bremen ein Biopsiemeter entwickelt, das Experten, die Gewebeproben von einem Patienten genommen haben, bei der Analyse unterstützt.

In dem Bremer Projekt arbeiten Sie mit Infrarotlicht. Wie funktioniert das?

In den Zellen gibt es sehr lange Ketten von CH2-Molekülen, die auf verschiedene Arten schwingen können – symmetrisch oder asymmetrisch. Beide absorbieren unterschiedliche Wellenlängen von Infrarotlicht. Mit unserem neuen Instrument vermessen wir, wie viel Licht absorbiert wird. Wenn sich im Gewebe Krebs entwickelt, verschiebt sich der eine Wert zum anderen. An diesem Verhältnis können wir eine Gewebeveränderung und somit eine Erkrankung erkennen. Das neue Verfahren ermöglicht uns also punktgenau die Proben zu untersuchen und innerhalb einer Gewebeprobe mehrere Abschnitte miteinander zu vergleichen. Mit einer speziellen Software werden die Schwingungen dann ausgewertet. Das Verfahren wurde zusammen mit einer Ärztin von der Medizinischen Universität Wien entwickelt.

Wann ist das neue Verfahren in der Praxis einsetzbar?

Sobald wir eine Firma gefunden haben, mit der wir das Produkt weiterentwickeln, wird es konkret. Das Microsystems Center Bremen (MCB) unterstützt uns dabei. Ich glaube, es wird allen Krankenhäusern möglich sein, das Gerät zu beschaffen – es wird unter 20.000 Euro kosten, vielleicht sogar nur die Hälfte.

Sehen Sie einen Fernsehbeitrag bei "buten und binnen" (Link zeitlich begrenzt)

Link zum Projekt EngCaBra (auf Englisch)
(Biomedical engineering for cancer and brain disease diagnosis and therapy development)