Neues Verfahren zur Identifizierung von Magenkrebszellen entwickelt

Magenkrebs ist unter den Krebserkrankungen die dritthäufigste Todesursache weltweit. Seine schlechte Prognose ist hauptsächlich auf die Schwierigkeiten bei der Früherkennung von Peritonealmetastasen zurückzuführen.

Die Separation und Charakterisierung von Krebszellen ist für die Früherkennung von Peritonealmetastasen unerlässlich. Aufgrund des geringen Gehaltes an Krebszellen in Peritoneallavage sind herkömmliche Nachweismethoden jedoch nicht empfindlich genug und können den klinischen Bedarf nicht decken.

Forscher des Shenyang Institute of Automation (SIA) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) und der City University of Hong Kong (CityU) haben nun in Zusammenarbeit mit Ärzten des Ersten Krankenhauses der Medizinischen Universität Chinas ein Mikrofluidik-Verfahren mit optisch induzierter Elektrokinetik (OEK) für die markierungsfreie Separation und Charakterisierung von Magenkrebszellen vorgestellt.

Die Forscher entwickelten einen neuartigen Mikrofluidik-Chip auf OEK-Basis, um aus Aszites gewonnene Magenkrebszellen zu separieren und ihre elektrischen Eigenschaften zu charakterisieren. Sie erstellten ein Polymerisationsmodell für Zellen und ein Lösungsmodell für die Zellmembrankapazität.

Größen und elektrische Eigenschaften von Magenkrebszellen und Peritoneallavagezellen unterschieden sich signifikant. Somit könnte die OEK-Methode theoretisch Magenkrebszellen von Aszites und Peritonealspülungen trennen.

In Experimenten trennten die Forscher Magenkrebszellen vom Aszites von sechs Patienten mit einer Reinheit von bis zu 71 Prozent. Verglichen mit der herkömmlichen klinischen Methode zur Erkennung von Peritonealmetastasen löste diese neue Methode das Problem der geringen Empfindlichkeit. Zudem, so die Wissenschaftler, handele es sich um ein markierungsfreies, zerstörungsfreies und schnelles Verfahren. Die Forscher konnten Magenkrebszellen dank des OEK-Mikrofluidik-Chip innerhalb von fünf Minuten separieren und sammeln.

Sie erhielten auch die Zellmembrankapazitäten von Magenkrebs- und Peritoneallavagezellen. Diese digitalen Daten können als Teil der zellulären Information als Bio-Marker verwendet werden.
Experimentelle Ergebnisse in der Studie zeigten, dass die vorgeschlagene OEK-Methode freie Krebszellen in Aszites nachweisen und die Diagnose von Peritonealmetastasen bei Magenkrebs beschleunigen konnte.