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Wie ein Farbstoff Chirurgen den Weg weist

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Das Gift eines Skorpions enthält Bestandteile, die im menschlichen Körper ausschließlich an Krebszellen andocken. Foto: Guy Haimovitch, wikipedia.de
Ein neuartiges Kontrastmittel soll Chirurgen in Zukunft während einer Operation helfen, bösartige Tumoren von gesundem Gewebe zu unterscheiden: Es besteht aus einem Farbstoff und einem Bestandteil von Skorpiongift, der gezielt Krebszellen angreift. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass sich der Marker ausschließlich im Krebsgewebe ansammelt, wo er bei Bestrahlung Licht aussendet und den Tumor so zum Leuchten bringt. Damit lassen sich Krebsherde nicht nur besser aufspüren, der Chirurg kann auch schon während der Operation kontrollieren, ob er alle Tumorzellen entfernt hat. Bisher ist der Farbststoff allerdings lediglich bei Mäusen eingesetzt worden.

Beim Design ihres Kontrastmittels nutzten die Forscher eine bereits in mehreren Studien nachgewiesene Besonderheit von Skorpiongift: Einer der Bestandteile, ein Eiweißfragment namens Chlorotoxin, dockt ausschließlich an Krebszellen mit einer ganz bestimmten Ausstattung an molekularen Werkzeugen an und ignoriert gesunde Zellen nahezu vollständig. Diesen kleinen Spürhund koppelten die Wissenschaftler nun zusätzlich mit einem Farbstoff, der bei Bestrahlung Licht im Infrarotbereich aussendet. In verschiedenen Tests mit Mäusen und mit Proben aus gesundem und bösartigem Gewebe konnten sie anschließend zeigen, dass das Mittel bereits wenige Stunden nach der Injektion in den Blutkreislauf Tumoren zum Leuchten bringt und dieser Effekt bis zu 14 Tage anhält.

Einen Tumor nur anhand seines Aussehens vom umgebenden gesunden Gewebe zu unterscheiden, ist in vielen Fällen sehr schwierig, erklären die Wissenschaftler. Um seine genaue Lage und die Größe zu identifizieren, werden daher zusätzlich meist bildgebende Verfahren wie die Magnetresonanztomographie eingesetzt. Auf den Bildern können allerdings lediglich die Tumoren von gesundem Gewebe unterschieden werden, die aus mehr als einer Million Zellen bestehen. Das neue Kontrastmittel kann hingegen bereits Wucherungen aus weniger als 2.000 Zellen identifizieren, so die Forscher.

Besonders geeignet sei der Farbstoff für den Einsatz bei Gliomen, einer häufigen und sehr aggressiven Art von Hirntumoren. Sie haben eine hohe Rückfallquote, weil Chirurgen beim Entfernen der Tumoren möglichst wenig gesundes Gewebe verletzen wollen und daher häufig bösartige Zellen an den Tumorrändern verbleiben. Das Kontrastmittel spürt jedoch auch Tumoren in der Prostata und dem Darm sowie selbst kleinste Metastasen in den Lymphgefäßen auf. Da sich das Chlorotoxin bereits in einigen klinischen Studien als nicht toxisch für den Menschen erwiesen hat, hoffen die Forscher, ihr Kontrastmittel bereits in Kürze ebenfalls beim Menschen testen zu können.

Mandana Veiseh ( University of Washington) et al.: Cancer Research, Bd. 67, S. 6882 ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
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