Smart and Healthy Living

Sensitive Detektion von Krebszellen in Lymphknoten

23. Juni 2020

Mit Hilfe der Lymphknoten-Diagnostik ist erkennbar, ob ein Tumor sich bereits im Körper ausgebreitet und regionale Metastasen gebildet hat. Ein interdisziplinäres Team von Forschenden aus den Fraunhofer-Instituten IIS, IPA und ITEM sowie dem Universitätsklinikum Regensburg hat diese Diagnose- Methode jetzt optimiert und automatisiert.

© Fraunhofer IPA
Der Tissue-Grinder ermöglicht eine schonende Gewebedissoziation

Bisher wird das entnommene Lymphknotengewebe im Labor gehärtet, in dünne Scheiben zerschnitten und mikroskopisch untersucht. Da in dieser sogenannten Schnittdiagnostik naturgemäß nur ein kleiner Teil des Gewebes untersucht wird, können Tumorzellen unentdeckt bleiben.

Im neu entwickelten Ansatz wird das Gewebe nicht mehr zerschnitten, sondern in einzelne Zellen zerlegt. Die dafür notwendige Mahlvorrichtung, den »Tissue-Grinder«, hat ein Team am Fraunhofer IPA entwickelt. Mithilfe von Erkenntnissen des Fraunhofer ITEM werden in einem nächsten Schritt die Tumorzellen eingefärbt. Der gesamte Objektträger wird im Anschluss automatisch mit einem Mikroskop-Scanner digitalisiert und die einzelnen Tumorzellen werden durch eine KI-basierte Bildauswertung auf dem Objektträger hoch-sensitiv detektiert und zuverlässig von anderen Artefakten wie z. B. Farbaggregaten oder unspezifisch angefärbten Zellen unterschieden (Fraunhofer IIS). Letztlich können so detektierte Tumorzellen mikrometergenau lokalisiert, vom Objektträger »isoliert« und dank DNA-Amplifikation einer molekularen Einzeldiagnostik unterzogen werden (Fraunhofer ITEM-R).

Evaluiert wurde dieser Workflow sowohl an Patientinnen und Patienten mit Hautkrebs als auch mit Lungenkrebs. Dank der Automatisierung ist die neue LyDia HD-Diagnostik nicht nur genauer, sondern auch schneller und kostengünstiger als bisherige Verfahren und liefert damit wichtige Informationen über Eigenschaften der Tumorzellen. Das neue System schafft so eine wichtige Voraussetzung für die personalisierte Medizin der Zukunft. Das Projekt konnte im Jahr 2019 erfolgreich abgeschlossen werden. Derzeit werden weitere Proben ausgewertet, um die Ergebnisse dieser Evaluation zu publizieren. Fraunhofer sucht für das System nach Kommerzialisierungspartnern. Im Rahmen des Fraunhofer-Ausgründungsprogramms AHEAD wird derzeit eine Gründung vorbereitet, die zum Ziel hat, die TissueGrinder-Technologie ab Herbst 2020 kommerziell verfügbar zu machen.