Für eine bessere Früherkennung von Krebserkrankungen der Blutzellen und des Knochenmarks wird jetzt von Thüringer Forschenden ein neuer Chip entwickelt. Er soll nicht nur zuverlässig sein, sondern auch vergleichsweise günstig.
Entwickelt wird der neuartige Diagnostik-Chip im Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie (fzmb GmbH) im thüringischen Bad Langensalza. Gemeinsam mit elf Organisationen aus Europa und Israel soll im Projekt „Sanguine“ der Bluttest entwickelt werden, der hämatologischen Malignome früh und verlässlich detektiert.
Die fzmb GmbH – Partner im Infecto Gnostics Forschungscampus Jena – beteiligt sich seit Februar 2023 an dem Forschungsprojekt. Ein Test zur Früherkennung und zum Screening wäre für die Krebsvorsorge extrem wertvoll, weil Krebserkrankungen der Blutzellen und des Knochenmarks wie Leukämien, Lymphome und Myelome in ihren frühen Stadien bis dato schwer zu erkennen sind, aber rund zehn Prozent der 2,7 Millionen neuen Krebsfälle ausmachen, die jährlich in der EU diagnostiziert werden.
Koordiniert von der Universität Tel Aviv, arbeiten in dem Projekt insgesamt elf Unternehmen, Kliniken und Patientenorganisationen aus ganz Europa. Gemeinsam entwickelt das „Sanguine“-Konsortium den minimal-invasiven Bluttest: Im Blut der Patienten werden dabei zunächst epigenetische Marker – das sind molekulare Schalter zur Aktivierung oder Deaktivierung des Erbguts – mit einem Fluoreszenzfarbstoff kenntlich gemacht und anschließend mit einem speziellen Chip, dem „Hema-Chip“, analysiert. So kann festgestellt werden, ob eine Veränderung vorliegt, die auf eine Krebserkrankung schließen lässt.
Einsatz von Microarray-Technologie
Die fzmb GmbH steht mit ihren Arbeiten zur Entwicklung des HemaChips im Mittelpunkt der technologischen Arbeitsziele des Projektes. Der Hema-Chip basiert auf der sogenannten Microarray-Technologie: Mittels hochpräziser Geräte werden dabei hunderte winzige Detektionspunkte in vordefinierter Anordnung auf einen wenige Millimeter großen Chip gebracht. „Die DNA-Moleküle in diesen Punkten können spezifische Biomarker aus dem Blut von Patienten binden und verfärben dann das entsprechende Feld auf dem Microarray“, erklärt Katrin Frankenfeld von der fzmb GmbH, „so entsteht ein Muster, das exakte Informationen liefert, welche Biomarker in der Patientenprobe vorliegen und damit einen frühzeitigen Hinweis auf den Blutkrebs geben.“
Unterstützung erhält das fzmb von der Forschungsabteilung Optisch-molekulare Diagnostik und Systemtechnologie des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT). Die Wissenschaftler des Leibniz-IPHT unterstützen das bioinformatische Design geeigneter DNA-Sequenzen für den Hema-Chip. Die beiden Infecto Gnostics-Partner knüpfen damit an bestehende Kooperationen in laufenden Forschungscampus-Projekten an und arbeiten bei der Testentwicklung eng mit einem Unternehmen aus Israel zusammen.
Zeitnahe klinische Anwendung möglich
Durch seine hohe Sensitivität bei zugleich niedrigen Kosten eignet sich der Test auch für den Routineeinsatz und könnte schnell in die klinische Anwendung gebracht werden. Nach abgeschlossener Entwicklung soll der Hema-Chip deshalb im Rahmen des Projektes in realen klinischen Umgebungen von verschiedenen Partnern evaluiert werden. „Früherkennung und Diagnose sind entscheidend im Kampf gegen Krebs, und wir hoffen, dass unsere Arbeit dazu beitragen wird, das Leben von Patienten mit hämatologischen Malignomen durch frühzeitige Diagnostik zu verbessern“, sagt Frankenfeld. Das Projekt wird im Rahmen des Horizon Europe Programms (2021-2027) der Europäischen Kommission gefördert und hat eine Laufzeit von 36 Monaten.