Research :Helfen Fruchtfliegen bald bei der Krebsdiagnose?

Handelsblatt, 03.11.2014, 06:00 Uhr

Drosophila melanogaster: Fruchtfliegen können Krebszellen anhand des Geruchs erkennen. Quelle: dpa
Drosophila melanogaster: 
Fruchtfliegen können Krebszellen 
anhand des Geruchs erkennen.  
Quelle: dpa

Ohne
Training können die Insekten Hunderte chemische Substanzen
differenzieren. Selbst verschiedene Untergruppen von Krebszellen
identifizieren sie anhand des Geruchs. Forscher wollen diese Fähigkeit
nutzen.


Den
empfindlichen Geruchssinn von Tieren hat sich der Mensch schon in den
unterschiedlichsten Fällen zunutze gemacht. Bekannteste Beispiele sind
wohl Hunde, die Drogen erschnüffeln oder Fährten aufnehmen können. Und
Ratten werden seit längerem darauf gedrillt, Alarm zu schlagen, sobald
sie den Sprengstoff TNT riechen. Die possierlichen Nager werden dann in
der Minenräumung eingesetzt. Sie erschnüffeln die explosive Mischung,
lösen aber aufgrund ihres geringen Gewichts die Landminen nicht aus.
Selbst
die Medizin nutzt bereits die olfaktorischen Fähigkeiten von Tieren. So
gibt es Hunde, die anhand des sich verändernden Körpergeruchs
Diabetiker warnen, wenn eine Unterzuckerung droht. Und selbst auf das
Erschnüffeln von Lungenkrebs in der Atemluft von Probanden wurden Hunde
schon erfolgreich gedrillt. Ihre Trefferquote lag bei 72 Prozent –
erstaunlich hoch, wenn man bedenkt, dass es bisher noch keine
verlässliche Früherkennung für Lungenkrebs gibt.
Doch ein Problem
all dieser Einsatzmöglichkeiten bleibt: Die Tiere müssen erst mühsam
darauf trainiert werden, beim Duft bestimmter Stoffe entsprechend Alarm
zu schlagen. Wie einfach wäre es dagegen, den Geruchssinn als
Diagnoseapparat ohne jedes Training zu nutzen? Genau das ist Forschern
jetzt mit der Fruchtfliege gelungen.
Denn die Insekten mit dem
lateinischen Namen Drosophila melanogaster haben ein geradezu
phänomenales Rezeptorensystem, das Hunderte chemische Substanzen
differenzieren kann – und das ganz automatisch. Nun haben Forscher
nachgewiesen, dass Fruchtfliegen über ihren Geruchssinn Krebszellen von
gesunden Zellen unterscheiden können. Der Mechanismus: An die
Rezeptorneuronen der Fruchtfliege binden sich einzelne Duftmoleküle und
aktivieren bestimmte Neuronen. Diese wiederum wurden von den Forschern
der Universitäten Konstanz und La Sapienza in Rom genetisch so
verändert, dass sie bei Aktivität fluoreszieren, also leuchten.
Bei
den Versuchen wurden fünf unterschiedliche Brustkrebslinien verwendet
und im Vergleich zu gesunden Zellen überprüft. „Da nicht nur kranke und
gesunde Zellen unterschieden werden können, sondern auch Untergruppen
innerhalb der Krebszellen erkennbar waren, scheinen über die Antenne der
Drosophila sogar verschiedene Brustkrebszellarten differenzierbar zu
sein“, sagt Alja Lüdke, Wissenschaftlerin an der Universität Konstanz.
Die
Forscher hoffen, mit Hilfe dieser neuen Erkenntnisse irgendwann einen
Sensor bauen zu können, der die Diagnose von Krebs oder anderen
Krankheiten schnell und zuverlässig ermöglicht. Zwar arbeitet die
Forschung seit mehr als 20 Jahren an der Entwicklung sogenannter
elektronischer Nasen, mit deren Hilfe die Ausatemluft von Kranken
untersucht werden kann und die Rückschlüsse auf Erkrankungen
ermöglichen. Aber all diese Geräte sind längst nicht so gut wie der
Geruchssinn der Tiere.
Und noch einen weiteren Vorteil hätten
diese neuen Techniken. Denn bisher sind Diagnoseverfahren zur
Früherkennung, wenn sie denn überhaupt existieren, häufig mit nicht ganz
ungefährlichen Eingriffen verbunden. So werden Gewebeproben entnommen,
Minikameras in den Organismus eingeführt oder etwa Katheder durch
Blutgefäße geführt. Solche Eingriffe könnten durch die Diagnose aus der
Atemluft oder aus einzelnen Zellen weitestgehend entfallen.

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