Krebs verursacht Mutationen in der zellulären DNA. Wenn man diese Mutationen im Blut der Patienten nachweisen kann, kann man die am besten geeigneten und wirksamsten Krebstherapien verschreiben. Der Nachweis von Mutationen ist jedoch nur in spezialisierten Zentren möglich, was zeitaufwändig und teuer ist. Um hier Abhilfe zu schaffen, habenWissenschaftler des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NFS) Bio-Inspirierte Materialien an der Universität Freiburg Nanosensoren entwickelt, die eine kostengünstigere und schnellere Erkennung dieser Mutationen ermöglichen.

Die Veränderung des genetischen Codes der Zellen, der DNA, ist ein wesentlicher Schritt bei der Entstehung und dem Fortschreiten von Krebs. Mithilfe einer Flüssigbiopsie können diese Mutationen im Blut und im Gewebe nachgewiesen werden sowie Informationen über die Krebsart, den Grad der Bösartigkeit und vor allem über die Empfindlichkeit oder Resistenz gegenüber bestimmten Krebsmedikamenten geliefert werden. Diese Analysen erfordern jedoch spezielle Geräte und Fachpersonal und können nur in spezialisierten Zentren durchgeführt werden, was das Verfahren teuer und zeitaufwendig macht.

Schnelle und billige Lösung

Um dieses Problem zu lösen, hat Dr. Samet Kocabey, Forscher an der Universität Freiburg im Team von Professor Curzio Rüegg, Nanosensoren entwickelt, die Mutationen des genetischen Codes in sehr geringen Konzentrationen erkennen können.

„Diese Sensoren erzeugen dann ein Fluoreszenzsignal, das leicht von Geräten verarbeitet werden kann, die in den meisten Krankenhäusern und Diagnoselaboren zu finden sind“, erklärt Samet Kocabey, “die Analyse erfordert wenig praktische Arbeit und kann innerhalb eines Tages durchgeführt werden, im Gegensatz zu 3 bis 5 Tagen mit den derzeitigen Methoden, und das zu geringeren Kosten!“

Indem der Nachweis von mutierter DNA/RNA auf diese Weise vereinfacht wird, wird die Diagnose für mehr Labore zugänglicher, ohne dass teure Geräte oder spezialisierte Zentren benötigt werden. Diese Sensoren können auch zum Nachweis von nicht mutierter RNA verwendet werden, was ihre Anwendung auf die molekulare biomedizinische Forschung ausweitet. Schließlich können sie den Weg für die Entwicklung schneller, einfacher und kostengünstiger klinischer Tests zum Nachweis von Krebsmutationen ebnen. was natürlich einer größeren Anzahl von Patientinnen und Patienten zugute kommen wird.

Dieses Projekt wurde vom Nationalen Forschungsschwerpunkt (NFS) Bio-Inspirierte Materialien unterstützt, der von der Universität Freiburg koordiniert wird. Sarah Cattin, Leiterin der Zellanalyseanlage, und Isabelle Gray, Praktikantin des NFS, haben ebenfalls zur Studie beigetragen.

Diese Entdeckung ist Gegenstand eines Patents der Universität Freiburg. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich in der wissenschaftlichen Zeitschrift Biosensors and Bioelectronics veröffentlicht.

Referenz :

Kocabey, S.; Cattin, S.; Gray, I.; Rüegg, C. Ultrasensitive Detection of Cancer-Associated Nucleic Acids and Mutations by Primer Exchange Reaction-Based Signal Amplification and Flow Cytometry. Biosensors and Bioelectronics 2025, 267, 116839. (Open-Access-Publikation)