Tumore dreidimensional sichtbar machen

Chemieingenieur der FH Münster forscht zu tieferliegenden Krebszellen


Doktorand Chemieingenieurwesen
Sebastian Schwung (l.) und Prof. Dr. Thomas Jüstel zeigen die Nutzung eines Druckreaktors, mit dem die Partikel hergestellt wurden. (Foto: FH Münster/Pressestelle)
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Münster/Steinfurt (30. September 2014). Jedes Jahr erkranken in Europa 3,2 Millionen Menschen an Krebs. Chemieingenieur Sebastian Schwung kämpft darum, diese Krankheit schneller zu diagnostizieren und zu therapieren. Der 27-Jährige aus Hamm untersucht in seiner Doktorarbeit an der Fachhochschule Münster ein Verfahren, mit dem bösartige Tumore dreidimensional sichtbar gemacht werden können. „Dadurch können wir beobachten, was in einem Tumor passiert", erklärt Schwung. Längerfristig sei es sogar möglich, die Größe des Tumors oder die Wirkung der Behandlungsmethode zu überprüfen.

Dem Doktoranden ist es gemeinsam mit Forschern aus einem interdisziplinären Konsortium gelungen, Partikel herzustellen, die in den menschlichen Körper eingeschleust werden sollen und dort selektiv an Krebszellen hängenbleiben. Durch die Koppelung von modernster Lasertechnik mit Lichtmikroskopie, der sogenannten 2-Photonen-Mikroskopie, werden die Krebszellen anschließend sichtbar gemacht. Im Fachjargon heißt das detektieren. Besonderheit dabei ist, dass die Partikel im Unterschied zu anderen Methoden viel tiefer detektiert und Krebszellen dadurch dreidimensional abgebildet werden können - für Schwung ein wichtiger Durchbruch. „Bislang existierte dieses Konzept nur auf dem Papier. Sebastian Schwung hat bewiesen, dass die Krebsdetektion durch die 2-Photonen-Mikroskopie wirklich funktioniert", sagt Prof. Dr. Thomas Jüstel vom Fachbereich Chemieingenieurwesen der FH Münster, der die Doktorarbeit betreut. Das Detektieren von Krebszellen sei nicht neu, doch dank einer Frequenzvervielfachung sind die Partikel eindeutiger nachweisbar. „Dadurch unterscheiden wir unsere Partikel von Störsignalen. Das macht unsere Methode sehr genau", erklärt Schwung.

Nun gilt es weiterzuforschen. „Es gibt bislang nur Petrischalenversuche", so Schwung. „Bis es die Anwendung in den lebenden Menschen schafft, ist es noch ein weiter Weg mit vielen Fragezeichen." Der erste Schritt sei jedoch gemacht. Schon bald sei es möglich, dass Labore die Partikel für weitere Forschungszwecke kaufen. Untersucht werden müsse darüber hinaus die Struktur jener Moleküle, die sich an der Krebszelle befinden. Denn für jede Krebsart sei es notwendig, dass die Partikel angepasst werden. „Unserem europäischen Team ist das bei Lungen-, Brust- und Prostatakrebs gelungen, drei der vier häufigsten Krebsarten." Derzeit untersuche eine Gruppe europäischer Forscher, wie Partikel auch an andere Krebszellen anbinden. Weitere Erfolgsmeldungen verkünden die Partner aus Lausanne: Sie haben gezeigt, dass nicht nur detektiert, sondern auch therapiert werden kann. „Somit werden Krebszellen durch die Partikel sogar zerstört", sagt Schwung.

Seit vier Jahren läuft das EU-Forschungsprojekt, an dem 22 Hochschulen und Einrichtungen europaweit beteiligt sind - in Deutschland sind das neben der FH Münster das Forschungsinstitut für mineralische und metallische Werkstoffe -Edelsteine/Edelmetalle- GmbH (FEE) in Idar-Oberstein. Schwung arbeitet seit drei Jahren an dem Projekt NAMDIATREAM (NAnotechnologicaltoolkitsfor Multi-modualdiseaseDIAgnosticsandTREAtment Monitoring) mit und steht vor allem mit vier Projektpartnern in direktem Kontakt: Université de Genève (Labor: GAP-Biophotonics), EcolePolytechnique Federal de Lausanne (Labor: ISIC), Université de Savoie, Polytech‘ Savoie (Labor: SYMME) und Nikon Instruments France.

Schwung wurde nach seinem Bachelorstudium Chemieingenieurwesen und dem anschließenden Masterstudium Chemical Engineering an der FH Münster die Promotion angeboten. „Nun werde ich erst einmal meine Dissertation beenden. Anschließend könnte ich mir vorstellen, an Folgeprojekten zu arbeiten", sagt er.


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