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Medizin

Künstlicher Leberfleck als Frühwarnsystem
Ist der Kalziumpegel im Blut über längere Zeit zu hoch, stößt ein unter der Haut eingesetztes Implantat die Produktion von Melanin an. Dadurch bildet sich dort ein Leberfleck (Bild nachgestellt).
© ETH Zürich

Künstlicher Leberfleck warnt vor Tumor

Forscher haben ein Frühwarnsystem für die vier häufigsten Krebsarten entwickelt. Bahnt sich ein Tumor an, bildet sich in der Haut ein sichtbarer Leberfleck.

Viele Krebspatienten erhalten die Diagnose erst dann, wenn ein Tumor bereits weit fortgeschritten ist. Dies schmälert die Aussichten auf Heilung oft massiv: Bei Prostatakrebs liegt die Heilungsrate bei 32 Prozent, bei Dickdarmkrebs bei nur gerade 11 Prozent. Könnte man solche Tumore zuverlässig und frühzeitig entdecken, würde das nicht nur Leben retten, sondern auch die Zahl von teuren und belastenden Therapien verringern.

Forscher an der ETH Zürich in Basel präsentieren nun eine mögliche Lösung für dieses Problem: ein synthetisches Gennetzwerk, das als Frühwarnsystem fungiert. Es erkennt die vier häufigsten Krebsarten Prostata-, Lungen-, Dickdarm- und Brustkrebs in einem sehr frühen Stadium, nämlich schon dann, wenn die Kalziumwerte im Blut aufgrund des sich anbahnenden Tumors erhöht sind.

Kalziumüberschuss regt Melaninproduktion an

Das Frühwarnsystem besteht aus einem genetischen Netzwerk, das die Biotechnologen in menschliche Körperzellen einbauten, die sie wiederum in ein Implantat verpackten. Das so verkapselte Gennetzwerk wird dann unter die Haut eingepflanzt, wo es permanent den Kalzium-Pegel im Blut überwacht.

Sobald der Kalziumpegel einen bestimmten Schwellenwert über eine längere Zeit überschreitet, wird eine Signalkaskade in Gang gesetzt, welche die Produktion des körpereigenen Bräunungsstoffs Melanin in den genetisch veränderten Zellen anstösst. In der Haut formiert sich in der Folge ein brauner Leberfleck, der mit bloßem Auge sichtbar ist.

Der Leberfleck erscheint lange bevor sich die entsprechende Krebserkrankung mit herkömmlichen Diagnosen feststellen lässt. „Ein Implantatträger sollte dann bei Erscheinen des Leberflecks zur weiteren Abklärung zu einem Arzt gehen“, erklärt Prof. Martin Fussenegger. Der Fleck sei kein Grund zur Panik: „Der Leberfleck bedeutet ja nicht, dass die Person bald sterben muss“, betont er ETH-Professor. Der Fleck bedeute lediglich, dass Abklärungen und allenfalls eine Behandlung nötig seien.

Bisher ist das Frühwarnimplantat ein Prototyp. Die Forscher haben ihr Frühwarnsystem erst im Mausmodell und an Schweineschwarten getestet. Dort hat es zuverlässig funktioniert. Leberflecken entstanden nur, wenn die Kalziumkonzentration einen Hochstand aufwies. Von Tests an Menschen sind die Basler Wissenschaftler allerdings noch weit entfernt.
 
Quelle: Eidgenössische Technische Hochschule Zürich