Krebs-Diagnostik Laser-Schnelltest für Tumore

Jürgen Popp und Tobias Meyer erforschten mit einem Wissenschaftlerteam aus Jena das Schnellverfahren für die Krebsdiagnostik.

Die Diagnose Krebs trifft fast jeden zweiten Deutschen. Je früher die Krankheit festgestellt wird, desto größer sind aber die Chancen, sie zu überleben. Eine neue Methode, um Tumore mit Laserlicht zu erkennen, stellt ein Jenaer Forscherteam auf der »Laser World of Photonics« in München vor.

Bis zu vier Wochen können vergehen, bis Patienten Sicherheit darüber haben, ob bei einer Krebs-Operation wirklich der gesamte Tumor entfernt worden ist. Eine Zeit quälender Ungewissheit - in der sich eventuell verbliebene Tumorzellen bereits wieder vermehren können.

Nun hat ein Wissenschaftlerteam ein neues Diagnoseverfahren entwickelt: Mit Laserlicht machen die Forscher krebsartiges Gewebe sichtbar. So können sie dem Operationsteam in Echtzeit Informationen liefern, um Tumore und Tumorränder sicher zu identifizieren und zu entscheiden, wie viel Gewebe weggeschnitten werden muss.

Neues optisches Diagnoseverfahren

Möglich macht dies ein kompaktes Mikroskop, das ein Forscherteam des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), der Friedrich-Schiller-Universität, des Universitätsklinikums sowie des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik in Jena entwickelte. Es kombiniert drei Bildgebungstechniken und erzeugt anhand von Gewebeproben während der Operation räumlich hoch aufgelöste Bilder der Gewebestruktur. Eine Software macht Muster und molekulare Details sichtbar, verarbeitet werden sie mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI). Die automatisierte Analyse ist schneller und verspricht ein verlässlicheres Ergebnis als die derzeit übliche Schnellschnitt-Diagnostik, die nur von einem erfahrenen Pathologen ausgewertet werden kann und immer noch nachträglich abgesichert werden muss.

Das optische Diagnose-Verfahren, für das die Wissenschaftler 2018 mit dem Kaiser-Friedrich-Preis ausgezeichnet wurden, hilft zu vermeiden, dass ohnehin geschwächte Patienten sich einer erneuten Operation unterziehen müssen. So trägt es dazu bei, ihre Heilungschancen zu verbessern. In fünf Jahren könnte das kompakte Mikroskop in der Klinik stehen, prognostiziert Professor Jürgen Popp, wissenschaftlicher Direktor des Leibniz-IPHT, der den Laser-Schnelltest mit erforschte.

Doch nicht nur die Patienten könnten von dem neuen Verfahren profitieren, auch das deutschen Gesundheitssystem würde erhebliche Kosten einsparen. »Eine Minute im Operationssaal ist die teuerste Minute im gesamten Klinikbetrieb«, erläutert Professor Orlando Guntinas-Lichius, Direktor der Klinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde am Universitätsklinikum Jena. Derzeit werden etwa bei Tumoren im Kopf-Hals-Bereich nach knapp jeder 10. Operation nachträglich Krebszellen aufgefunden.

Tumore mit Licht entfernen

Und die Jenaer Forscher denken bereits weiter. Sie forschen an einer Lösung, wie sie die einzigartigen Eigenschaften des Lichts dazu nutzen können, Tumore im Inneren des Körpers frühzeitig zu erkennen und gleich zu entfernen.

»Dafür brauchen wir neuartige Verfahren, die nicht mehr mit starren Optiken funktionieren, sondern mit flexiblen Endoskopen«, erklärt Jürgen Popp. Solche Fasersonden fertigen Technologen am Leibniz-IPHT: Glasfasern, dünner als ein menschliches Haar. Sie eröffnen einen Weg zu einer minimal-invasiven Medizin, die eine schonende Diagnose und Heilung möglich macht.

»Unsere Vision«, sagt Popp, »ist es, Licht zu nutzen, um den Tumor nicht nur zu identifizieren, sondern ihn gleich zu entfernen. Dann müssen Mediziner gar nicht mehr mit einem Skalpell schneiden, sondern wären in der Lage, den Tumor lichtbasiert Schicht für Schicht abzutragen, um den Patienten komplett tumorfrei zu bekommen.«

In zehn bis fünfzehn Jahren will das Forscherteam eine Lösung erarbeiten. Das, prophezeit Popp, »wäre ein Riesenschritt in eine ganz neue Tumordiagnostik und -therapie.«

Das Leibniz-IPHT präsentiert das Gerät für die Krebs-Diagnose in München am Messestand »Photonik in den Lebenswissenschaften« in Halle B2.350.