Der schnelle Weg zur individuellen Therapie Automatisierte Tumordiagnostik auf der MEDICA

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Ob ein Tumor sich bereits im Körper ausgebreitet hat und Metastasen
bildet, lässt sich mit Hilfe der Lymphknoten-Diagnostik feststellen. Ein
interdisziplinäres Team aus drei Fraunhofer-Instituten hat diese Diagnose-
Methode jetzt optimiert und automatisiert.

Die Lebenserwartung steigt und damit auch die Zahl der Krebspatienten.
Jährlich erkranken weltweit mehr als 10 000 Menschen an Tumoren. Schnelle
und zuverlässige Diagnoseverfahren sowie individualisierte
Therapieverfahren sind daher gefragt.

In einem interdisziplinären Projekt haben Fraunhofer-Forscher ein
automatisiertes Verfahren zur Lymphknoten-Diagnostik entwickelt. Diese
liefert wichtige Informationen über das Stadium einer Krebserkrankung:
Über das Lymphsystem können Zellen vom Primärtumor an andere Stellen des
Körpers gelangen und dort Metastasen bilden. Tumorzellen in den
Lymphknoten bedeuten daher, dass der Krebs sich bereits ausgebreitet hat
und entsprechend behandelt werden muss.

Bisher wird das Lymphknotengewebe, das Patienten entnommen wurde, im Labor
gehärtet, in dünne Scheiben zerschnitten und dann unterm Mikroskop
untersucht. »Da der Pathologe aus Zeitgründen allerdings nicht alle
Schichten, sondern nur eine Auswahl untersuchen kann, kommt es vor, dass
Tumorzellen unentdeckt bleiben«, erklärt Sebastian Schöning, Gruppenleiter
in der Projektgruppe für Automatisierung in der Medizin und Biotechnologie
am IPA.

Mit dem neuen Verfahren, das er zusammen mit Kollegen aus zwei weiteren
Fraunhofer-Instituten entwickelt hat, lassen sich alle Tumorzellen
aufspüren: Das neue »Hoch¬durchsatz-Diagnostiksystem für die
gewebebasierte personalisierte Krebstherapie am Beispiel von Lymphknoten,
kurz LyDia HD« wird auf der MEDICA 2018 vom 12. bis 15. November in
Düsseldorf vorgestellt.

»Der Ansatz unterscheidet sich grundlegend von der bisherigen Lymphknoten-
Diagnostik«, berichtet Schöning. Statt Gewebe zu zerschneiden, wird die
Probe in einzelne Zellen zerlegt. Die dafür notwendige Mahlvorrichtung,
den »Tissue-Grinder«, hat ein Team am IPA entwickelt. Der Clou dabei: Die
Zellen werden so schonend separiert, dass sie an¬schließend noch
lebensfähig sind. Im nächsten Schritt werden die Tumorzellen eingefärbt,
unterm Mikroskop analysiert und gezählt. All das geschieht
vollautomatisch, ohne dass ein Laborant Hand anlegen muss. Das Know-how
hierfür steuerte das Forscher-Team vom Fraunhofer-Institut für Integrierte
Schaltungen IIS bei.

Um danach optimale Therapien für den einzelnen Patienten auszuwählen,
werden die Tumorzellen anschließend auf genetische Veränderungen
untersucht. Diese molekularen Testverfahren wurden am Fraunhofer-Institut
für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM in Regensburg erarbeitet.
Die Software Merlin, eine Entwicklung des IPA, erfasst und dokumentiert
alle Arbeitsabläufe von der Aufbereitung der Proben bis zum Befundbericht.

Dank der Automatisierung ist die neue LyDia HD-Diagnostik nicht nur
genauer, sondern auch schneller und kostengünstiger als bisherige
Verfahren. Und sie liefert auch gleich für die weitere Behandlung wichtige
Informationen über Eigenschaften der Tumorzellen. Diese helfen dem Arzt,
das für den Patienten geeignete Medikament auszuwählen. Das neue System
schafft so eine wichtige Voraussetzung für die personalisierte Medizin der
Zukunft.