Die neue Methode namens ARTIDIS (Automatisierte und Zuverlässige Gewebediagnostik) beruht auf der Technik der Rasterkraftmikroskopie, wie die Universität Basel am Montag mitteilte. Dabei fungiert eine nur wenige Nanometer lange Spitze als mechanische Messsonde.
Sie vermisst die Steifheit einzelner Zellen und der umgebenden Gewebestrukturen. Dabei entsteht quasi ein «Fingerabdruck» der nanomechanischen Eigenschaften der Zellen. Diese Technik hat nun das Team um Roderick Lim vom Biozentrum der Uni Basel an mehreren hundert Brustkrebs-Biopsien vom Frauenspital Basel erprobt.
Das Resultat: Die «Fingerabdrücke» von bösartigen Brusttumoren unterscheiden sich deutlich von denen gesunder Gewebeproben und gutartiger Tumoren, wie die Forscher in der Online-Vorabpublikation des Fachblatts «Nature Nanotechnology» berichten.
Bei bösartigen Tumoren wechseln sich weiche und harte Zellstrukturen ab, sie sind heterogen - «ähnlich wie ein verrottender Apfel innen weich ist und aussen hart», erklärte Lim der Nachrichtenagentur sda. Bei gesunden oder gutartigen Tumoren ist das Festigkeitsprofil viel einheitlicher.
Das bösartig entartete Gewebe wies zudem eine sehr weiche und elastische Region auf, die typisch ist für Krebszellen.
Bei gesunden oder gutartigen Tumoren ist das Festigkeitsprofil viel einheitlicher. (Symbolbild) /
Dies widerspricht laut der Forscher der «konventionellen Weisheit», werden doch beim Abtasten der Brust zur Krebsvorsorge Tumore als harte Knoten entdeckt.
Weiche Zellen wandern leichter
Für die Krebszellen macht dies aber Sinn: «So können sie sich durch enge Stellen quetschen und sich im Gewebe ausbreiten», sagt Lim. Weiterführende Experimente an einem Mausmodell für Brustkrebs vom Friedrich Miescher Institut (FMI) scheinen diese These zu stützen: Zellen in Lungen-Metastasen der Tiere besassen die gleichen mechanischen Eigenschaften wie die Tumorzellen.
Diese nanomechanischen «Fingerabdrücke» könnten somit in Zukunft als neues diagnostisches Werkzeug dienen: Die Weichheit der Zellen in einer Biopsie könnte auf die Gefahr einer Metastasierung hinweisen, erklären die Forscher. Wegen dieser Ausbreitung von Krebszellen im ganzen Körper enden Tumorerkrankungen oft tödlich.
Schnellere Diagnose
Der neue Test dauert nur vier Stunden, während der konventionelle Gewebetest, die Histologie, rund eine Woche dauert. Er könnte auch praktischer sein als die lang gesuchten chemischen Marker für Krebserkrankungen, sagt Lim. «Die mechanischen Eigenschaften der Tumore variieren viel weniger als die biochemischen.»
In der Schweiz erkranken jährlich rund 5500 Frauen an Brustkrebs, der häufigsten Krebsart bei Frauen. Trotz bedeutender medizinischer Fortschritte ist die Diagnose von Brustkrebs immer noch schwierig. Vor allem fehlen Kenntnisse darüber, ob sich der Tumor bereits ausgebreitet hat und Metastasen bildet.
