Molekularer Fingerabdruck

Dieser erfasst Änderungen in der molekularen Zusammensetzung von Blutproben (Serum oder Plasma) mittels ultrakurz-gepulstem Laserlicht. Dieses bringt die Moleküle der Probe in Schwingung. Die dadurch die Anregung ausgesandte breitbandige Infrarot-Lichtwelle trägt fingerabdruck-ähnliche Informationen über Veränderung der molekularen Zusammensetzung der Probe im Vergleich zu einer Referenz. Dieses Signal wird durch eine ultraschnelle Laser-Messtechnik abgetastet und dem Fingerabdruck verschiedener gesundheitlicher Zustände gegenübergestellt.

Wie entsteht ein »Molekularer Fingerabdruck«?

Damit Nerven-, Herz-, Haut- oder Leberzellen existieren, wachsen und mit Nachbarzellen kommunizieren, muss der Stoffwechsel in den Zellen lebenswichtige Energieträger und Bausteine ab-, um- und aufbauen.

Dabei entstehen organische Verbindungen, die Metaboliten. Beim Krebswachstum teilen sich abartige Zellen schneller als gewünscht. Dabei generieren sie nicht nur unterschiedliche Mengen von Metaboliten, sondern auch andersartige. Man kennt die genauen Veränderungen nur stichpunktartig. Metaboliten strömen dabei aus Zellen in die Umgebung. Hunderttausende Metaboliten enden schließlich in der Blutbahn. Eine Vielzahl von Metaboliten könnte durch das beginnende Tumorwachstum beeinflusst werden, deren Konzentration könnte steigen oder sinken.

Ob diese Veränderungen hinreichend spezifisch für einzelne Krebserkrankungen sind, um diese von allen anderen Krankheiten unterscheiden zu können ist noch offen und soll im Rahmen des Lasers4Life-Projekts beantwortet werden. Wenn die Antwort positiv ist, sollen die charakteristischen Fingerabdrücke einzelner Tumore, bzw. deren Krankheitsstadien ermittelt werden. Hierzu werden Tausende von Blutproben analysiert, in Zusammenarbeit mit klinischen Onkologen.

Parallel dazu wird die neue Ultrakurzpuls-Lasertechnologie kontinuierlich weiterentwickelt und erprobt.