Photoakustik: Wenn das Ploppen die Krebszellen verrät

Die akustische Suche nach Melanomzellen in den Lymphknoten hilft, die Ausbreitung des Krebses rasch festzustellen und die Heilungschancen zu beeinflussen

Photoakustischer Versuch
Photoakustischer Versuch

Columbia (USA) - Sind die Krebszellen schon in die Lymphknoten gewandert, dann sind aggressivere Therapien nötig, um das weitere Streuen von Metastasen im Körper zu bekämpfen. Doch die Untersuchung der Lymphknoten ist bisher zeit- und arbeitsaufwändig. Doch US-Physiker präsentierten kürzlich eine photoakustische Technik, die Knoten mithilfe der Akustik schnell und effizient auf bösartige Zellen zu untersuchen. Sie lässt in Biopsieproben einen verdächtigen Bereich eingrenzen und damit das Stadium der Krebserkrankung schneller identifizieren. Dies dürfte einst zum wichtigen Werkzeug im Kampf gegen Krebs werden, vermuten die Forscher, die im Journal of Biomedical Engineering berichten. Allerdings seien noch weitere Studien und einige Jahre Entwicklungsarbeit nötig, bevor Kliniken die Technik in der täglichen Praxis nutzen könnten.

"Diese Methode kann bestimmen, ob der Krebs sich vom Stadium 2, wo das Melanom noch auf die Hautläsion begrenzt ist, zu Stadium 3 entwickelt hat, wo das Melanom in die Lymphknoten gestreut hat", erklärt John Viator, Professor im Bioingenieurwesen und der Dermatologie der University of Missouri. "Das ist vergleichbar mit der Suche nach der Glücksmünze in der Festtorte: Statt die ganze Torte zu durchsuchen, nutzen wir unseren Ultraschall, um ein oder zwei Tortenstücke zu bestimmen, die die 'Münze' wahrscheinlich enthalten". Im Falle der Lymphknoten bekomme der Pathologe ein Signal, welcher Bereich des Knotens Krebszellen enthalten dürfte. So könne er mit der gezielten Suche Zeit und Geld sparen, denn derzeit sind mehrere spezifische und detaillierte Tests nötig, um Krebs im Knoten zu identifizieren.

Herzstück der Methode von Viator und Kollegen ist ein Tischgerät, dass die Biopsieproben eines Lymphknotens mit Laserpulsen abscannt. Knapp 95 Prozent aller Melanomzellen enthalten das dunkle Pigment Melanin - jenen Farbstoff, der dem schwarzen Hautkrebs seine dunkle Tönung gibt. Dieses Pigment absorbiert das Laserlicht und wandelt es in Wärme, so dass die schnellen Lichtpulse die Zellen zum raschen Aufwärmen und Abkühlen, also zum schnell wechselnden Ausdehnen und Zusammenziehen bringen. Dies wiederum erzeugt ein ploppendes Geräusch, so die Forscher, welches Spezialsensoren wahrnehmen. Entsprechend könnte die Vorrichtung eines Tages in der Klinik die gesamte Biopsieprobe rasch abscannen und die Ärzte auf jene Bereiche hinweisen, wo sie gezielter nach den Krebszellen suchen sollten.

Für die Entwicklung und den Test der neuen Technik hatten die Forscher menschliche Krebszellen in Lymphknoten platziert, welche man Hunden entnommenen hatte. Dort suchten sie dann nach dem optimalen Weg, die Zellen per Lasertechnik zu lokalisieren. Im nächsten Schritt will das Team das Vorgehen nun an menschlichen Lymphknoten wiederholen und die Methode für den Praxiseinsatz optimieren. So dürfte es noch einige Jahre dauern, bis sie auch im Rahmen tatsächlicher Untersuchungen am Patienten genehmigt und verfügbar ist.