Medizin

Krebsanalyse per Smartphone

By quantifying the number of tumor-marker-targeting microbeads bound to cells (lower images), the D3 system categorizes high- and low-risk cervical biopsy samples as well as traditional pathology (upper images). CREDIT Massachusetts General Hospital Center for Systems Biology

By quantifying the number of tumor-marker-targeting microbeads bound to cells (lower images), the D3 system categorizes high- and low-risk cervical biopsy samples as well as traditional pathology (upper images). CREDIT Massachusetts General Hospital Center for Systems Biology

Foto: Massachusetts General Hospital Center for Systems Biology

Boston.  Die Untersuchung dauert keine 45 Minuten und kostet umgerechnet 1,70 Euro: US-Forscher haben ein Smartphone-basiertes Verfahren entwickelt, das Blut- oder Gewebeproben mithilfe von Antikörpern auf tumorartige Veränderungen untersucht. Die Methode verbessere die Diagnostik für Bewohner von Entwicklungsländern oder entlegenen Regionen. Die Analyse könne auch auf Infektionskrankheiten ausgeweitet werden, schreiben die Forscher um Ralph Weissleder und Hakho Lee vom Massachusetts General Hospital in Boston im Fachjournal „PNAS“.

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) schätzt, dass die Zahl der jährlichen neuen Krebserkrankungen weltweit bis zum Jahr 2025 auf fast 20 Millionen wächst. Die globale Last durch Krebs erhöhe vielerorts den Bedarf an kostengünstigen, tragbaren und schnellen Diagnoseverfahren, die vor Ort angewendet werden können, wird Autor Cesar Castro in einer Mitteilung des Krankenhauses zitiert. „Die Plattform, die wir entwickelt haben, bietet essenzielle Möglichkeiten zu außergewöhnlich niedrigen Kosten.“

Das sogenannte D3-System (Digital Difraction Diagnosis) beruht im Wesentlichen auf der Behandlung von Blut- oder Gewebeproben mit bestimmten Antikörpern. Die anschließend aufgenommenen Bilder werden per Smartphone an einen Server übermittelt und dort automatisch ausgewertet. Die Forscher entwickelten dafür ein bildgebendes Modul, das mit einer Knopfbatterie und einer LED-Lichtquelle versehen ist und mit einem Klipp vor die Linse des Smartphones montiert wird. Zur Untersuchung wird eine Blut- oder Gewebeprobe mit Mi­krokügelchen behandelt, die sich durch Antikörper an bestimmte Krebsmarker anlagern. Die behandelte Probe wird in das vergrößernde Modul gesteckt, wo sie mit der Kamera des Telefons abfotografiert wird. Die Kamera eines iPhone 4S kann so eine Fläche von 14 Quadratmillimetern mit mehr als 100.000 Zellen erfassen. Das sei wesentlich mehr als ein Mikroskop, betonen die Forscher. Das Bild wird dann an einen Server geschickt. Dieser trennt Zellen und Kügelchen in Bruchteilen von Sekunden. Das Resultat – die Diagnose – wird dann zurück an das Smartphone gesendet.

Die Forscher testeten das Verfahren zunächst an 25 Frauen mit Verdacht auf Gebärmutterhalskrebs. Hier trugen die Mikrokügelchen Antikörper gegen drei Marker für solche Tumoren. Das D3-Verfahren charakterisierte die Proben entweder als bösartig, als Tumorvorstufe oder als gutartig. Dabei war es ebenso zuverlässig wie pathologische Untersuchungen.