Der Ausbreitung von Krebs keine Chance geben
In die Bestimmung und Charakterisierung von zirkulierenden Tumorzellen (CTC) wird in jüngerer Zeit sehr viel Hoffnung gesetzt. Sie gilt als ein wichtiges diagnostisches Hilfsmittel für das Therapiemonitoring und die Therapieoptimierung bei Krebspatienten. Ein zuverlässiger und dezentraler Nachweis dieser Zellen in geringen Blutmengen wäre ein wertvoller Beitrag zur personalisierten Behandlung der Erkrankten. Die sehr niedrigen Tumorzellzahlen im Blut erfordern dabei Prozessabläufe zur Isolierung, zum Nachweis und zur Charakterisierung der Tumorzellen. Bisher konnte das nur durch spezialisierte Labore realisiert werden. Um eine tragfähige Systemlösung zur dezentralen Diagnostik von CTC zu schaffen, werden von den Projektpartnern bereits etablierte Technologien zur Zellisolierung (Nanopartikelbasierte magnetische Separation), zur Probenaufbereitung (Mikrofluidik) und zur Analyse (miniaturisierte PCR und Chip-basierte Analyse) miteinander verknüpft. Im Ergebnis wird durch die Integration der komplexen Teiltechnologien in einer Kartusche (aus Plastikmaterialien und Folien) ein preisgünstiges und in sich geschlossenes Nachweissystem für zirkulierende Tumorzellen zur Verfügung stehen.
Durch eine Miniaturisierung und Integration aller Teilprozesse der gesamten Prozesskette – vom Probeneintrag über die Probenaufbereitung, Isolation und Charakterisierung der Nukleinsäuren bis hin zur Signaldetektion in einer fluidischen Funktionskartusche – soll ein dezentraler Einsatz des diagnostischen Systems bei deutlich vereinfachter Handhabung gegenüber bisherigen Lösungen ermöglicht werden. Durch die Anwendung eines neuartigen, hochsensitiven Verfahrens zur Anreicherung der Tumorzellen mittels Magnetpartikelseparation ist es möglich, geringere Blutvolumina als Ausgangsmaterial einzusetzen als derzeit üblich. Die Vergleichbarkeit der Ergebnisse der dezentralen Analytik mit den Ergebnissen in Zentrallaboren soll gewährleistet werden. Geringe Schwankungsbreiten von Gerät zu Gerät sollen auf Grund des Einsatzes einer spezifischen Real-Time-PCR zur internen Standardisierung des Nachweises von Tumormarkern ermöglicht
werden. Die Entwicklung spezieller, abgestimmter Chemikalien-Kits ermöglicht eine deutlich erhöhte Lagerstabilität.
Im Projekt sollen die Voraussetzungen für eine multifaktorielle Charakterisierung von Tumorzellen erarbeitet werden. Dabei soll – anders als bei bisherigen Arbeiten – durch die Nutzung eines Multiparameterchips eine Vielzahl von verschiedenen Tumormarkern unabhängig voneinander ausgelesen werden können.