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Presseaussendung
Den Brustkrebs riechen – Atemgasanalyse im Krebsforschungszentrum ONCOTYROL
Innsbrucker Ionimed Analytik GmbH sucht nach Biomarkern / Publikation über
Probenahme-System unter Top Stories des Jahres 2008
(Innsbruck 6.7.09) Schon die alten Griechen wussten, dass man Krankheiten am Atem der
Patienten erkennen kann. Heute versuchen Wissenschaftler, daran anzuknüpfen und das
intuitive Wissen der Antike auf eine naturwissenschaftlich fundierte Basis zu stellen. Mit
Hilfe modernster Massenspektrometer ist es möglich, die ausgeatmete Luft eines
Menschen auf ihre Bestandteile hin zu untersuchen. Es geht darum, Biomarker zu finden,
die eine Krankheit wie Lungenkrebs, Brustkrebs, Leberversagen oder Störungen der
Nierenfunktion bereits im Frühstadium anzeigen – und das mit einem schnellen,
schmerzfreien Verfahren. Die Firma Ionimed in Innsbruck hat im Rahmen des von der
österreichischen Bundesregierung geförderten K_ind-Programms solche Analysesysteme
entwickelt. Diese sollen nun im Krebsforschungszentrum ONCOTYROL bei der Suche nach
Brustkrebs-Biomarkern helfen. Eine Publikation der Ionimed Analytik und des Instituts für
Ionenphysik der Universität Innsbruck wurde nun vom Journal of Breath Research unter die
10 Top Stories des Jahres 2008 gewählt (http://www.iop.org/EJ/journal/page=extra.downloads2007/1752-7163).
Im menschlichen Atem befinden sich Hunderte kleiner, flüchtiger Moleküle, die aus dem
Blut der Lungen durch die dünnen Gefäßwände hindurchgetreten sind. Meist handelt es
sich um Abbauprodukte, sogenannte Metaboliten, die der Stoffwechsel produziert. Erst in
den letzten zehn Jahren ist es technisch möglich geworden, viele dieser Spurenstoffe
nachzuweisen und ihre Mengen zu bestimmen. Ein Massenspektrometer trennt Gase in
seine Bestandteile auf, indem es sie nach ihrem Verhältnis von Masse zu Ladung sortiert.
Die von der Firma Ionimed entwickelten Atemgasanalyse-Systeme sind dabei so
empfindlich, dass sie ein Molekül unter 100 Milliarden anderen Molekülen aufspüren
können. Dabei verwenden sie eine Technik namens Protonen-Transfer-ReaktionsMassenspektrometrie (PTR-MS). Der große Vorteil dieser Technik ist, dass der Patient
hineinbläst und die Atemluft sofort – in „Echtzeit“ - analysiert werden kann. Es ist also keine
weitere Probenbearbeitung vor der Messung nötig.
Eine solche „Echtzeitmessung“ muss vor allem schnell gehen und den Patienten möglichst
wenig belasten. Bei längeren Messungen kann es dazu kommen, dass Patienten
hyperventilieren. In der Veröffentlichung, die nun ausgezeichnet wurde, beschreibt Jens
Herbig von Ionimed die Entwicklung eines Mundstücks bzw. eines Probenahmesystems, das
eine besonders rasche und zuverlässige Echtzeitmessung des Atemgases ermöglicht.
Dieses Mundstück wurde im Rahmen des K_ind-Programms entwickelt, welches von der
CEMIT Center of Excellence in Medicine and IT gemanagt wird. Es wird in ONCOTYROL
Center for Personalized Cancer Medicine angewandt, um Marker für Brustkrebs zu finden.
Das Folgeprojekt in ONCOTYROL wird gemeinsam mit Prof. Christian Marth von der
Medizinischen Universität Innsbruck durchgeführt. Es geht darum herauszufinden, ob die
Atemgasanalyse als schmerzlose, minimal invasive, schnelle und kostengünstige
Screeningmethode für Brustkrebs geeignet ist und ob sie die derzeit gängigen
Vorsorgeverfahren wie die Mammographie und Ultraschall ergänzen kann. Auch
untersuchen die Wissenschaftler, ob die Atemgasdaten Auskunft über die Größe oder
Aggressivität des Tumors geben können. Zudem wird nach Biomarkern im Atemgas
gesucht, die den Verlauf der Erkrankung oder die Wirkung der Therapie anzeigen können
oder vorhersagen können.
„Wir wissen, dass Hunde riechen können, ob jemand Krebs hat“, sagt Ingrid Kohl, Direktorin
für Forschung bei Ionimed. Sie verweist dabei auf eine publizierte Studie, nach der die Tiere
vor allem Lungenkrebs-, aber auch Brustkrebs-Patienten von gesunden Probanden
unterscheiden
können.
„Hunde
haben
sozusagen
ein
eingebautes
Mustererkennungsprogramm für einen spezifischen Geruch – genau dies versuchen wir
technisch auch hinzukriegen“, so die Chemikerin.
Noch wird die Atemluftanalyse nur in Einzelfällen als Untersuchungsmethode angewandt.
Bei der amerikanischen Zulassungsbehörde FDA sind Verfahren zum Nachweis von
Magengeschwüren und Asthma sowie von Herztransplantat-Abstoßungen zugelassen.
Foto: links Dr. Rene Gutmann, Chemiker, zuständig für Biotech-Forschung bei Ionimed, rechts Dr. Ingrid Kohl,
Chemikerin, Direktorin für Forschung bei Ionimed
Hintergrund ONCOTYROL:
ONCOTYROL ist ein Verbund kompetenter Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft zur beschleunigten
Entwicklung und Evaluierung individualisierter Krebstherapien, sowie prognostischer und präventiver
Methoden. Im Bereich der Wissenschaft stehen die drei Tiroler Universitäten, die Medizinische Universität, die
Leopold-Franzens Universität und die Private Health and Life Sciences Universität UMIT im Zentrum. Sie
arbeiten mit internationalen Wissenschaftspartnern wie der Harvard Medical School zusammen. Auf Seiten
der Wirtschaft sind regionale, überregionale und international agierende Firmen beteiligt.
ONCOTYROL wurde im Rahmen des Strukturprogramms COMET der österreichischen Bundesregierung als
K1-Zentrum in Innsbruck gegründet und wird mit nationalen und Landesmitteln zu rund 50% gefördert. Die
Förderung findet über die österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG, die Bundesministerien
BMVIT und BMWFJ und auf Landesebene über die Tiroler Zukunftsstiftung und die steirische
Förderungsgesellschaft statt. Schwerpunkte der Forschung sind Prostata-, Brustkrebs und Leukämie.
Gemanagt wird ONCOTYROL von der Innsbrucker CEMIT GmbH Center of Excellence in Medicine and IT.
CEMIT initiiert und managt Großforschungsprojekte an der Schnittstelle zwischen Wissenschaft und
Wirtschaft, z.B. Kompetenzzentren oder EU-Projekte oder –Programme.
Rückfragen
CEMIT – Center of Excellence in Medicine and IT GmbH
Carola Hanisch
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