Diagnostische Grenzen überwinden – ein Durchbruch in der Onkologie
19. März 2024
Die GILUPI CellCollector®-Technologie ermöglicht einen Durchbruch in den derzeitig bestehenden Grenzen bei der Anreicherung seltener Zellen aus geringen Mengen an Probenmaterial – wie zum Beispiel aus Blutproben.
Unser Blut ist ein Spiegel für eine Vielzahl an Prozessen in unserem Körper. Es gibt unzählige Blutparameter, die Aussagen zu den verschiedensten Vorgängen in unserem Körper geben können. Beispiele dafür sind die Funktion einzelner Organe, Stoffwechselprozesse aus dem Bereich Ernährung, oder auch des Muskelab- und aufbaus.
Für die Diagnostik diverser Krankheiten gibt es auf zellulärer Ebene Möglichkeiten mit Blutproben zu arbeiten. So können zirkulierende Bakterien im Blut eines Patienten für die Diagnostik im Bereich einer Sepsis (oft auch Blutvergiftung oder Blutstrominfektion genannt) herangezogen werden. Im Bereich der Onkologie – der Krebsbehandlung, können zirkulierende Tumorzellen als zusätzlicher Parameter für diagnostische Fragestellungen dienen. Hier gilt es diagnostische Grenzen zu überwinden – die GILUPI CellCollector® Plattform bietet einen Durchbruch.
Herausforderungen bei der Untersuchung von Blutproben
Der Nachweis von zirkulierenden Tumorzellen im Blut ist aufgrund ihrer extrem geringen Häufigkeit im Hintergrund von Millionen von Leukozyten (weiße Blutkörperchen) und Milliarden von Erythrozyten (roter Blutkörperchen) eine besondere Herausforderung. Dazu kommt die Einschränkung im Probenmaterial. Das heißt, dass herkömmliche Blutproben, die ein Volumen von bis 10ml haben oft nicht ausreichend sind, um an eine messbare Menge der zirkulierenden Zellen zu gelangen.
GILUPI hat für genau diese Problemstellung eine Lösung gefunden. Dem Patienten wird kein Blut entnommen, denn die GILUPI CellCollector® Plattform ermöglicht die Anreicherung der sehr seltenen Zellen direkt im Blutkreislauf des Patienten. Hierdurch entfällt eine entscheidende Limitierung bei der Gewinnung von zirkulierenden Zellen.
Die Basis der Technologie bildet ein speziell beschichteter medizinischer Edelstahldraht, ein in Deutschland entwickeltes und produziertes Medizinprodukt. Dieser wird für eine bestimmte Zeit in die Vene des Patienten eingeführt, um vordefinierte Zellen in vivo (also direkt im Blutkreislauf) einzufangen. Das Medizinprodukt kommt dadurch mit deutlich mehr Blut in Berührung, als bei einer herkömmlichen Blutprobe untersucht werden kann. Die Wahrscheinlichkeit, dass bei der Anwendung zirkulierende Zellen angereichert werden und für die Diagnostik zur Verfügung stehen, ist somit deutlich erhöht. Dies wurde in zahlreichen klinischen Studien durch führende Wissenschaftler und Kliniker bestätigt.
Das Verfahren der Anreicherung von zirkulierenden Zellen direkt aus dem Blutkreislauf ist in einem umfangreichen Portfolio patentrechtlich geschützt und weltweit einzigartig.
Details zu GILUPI´s innovativer Medizintechnik
Wie bereits beschrieben, basiert das Medizinprodukt auf einem sehr dünnen medizinischen Edelstahldraht. Die zwei Zentimeter lange Spitze des Drahtes ist mit verschiedenen Schichten funktionalisiert (behandelt, für die entsprechende Funktionen bei der Anwendung im Blutkreislauf). Auf einer hauchdünnen Goldschicht, sind Polymerfäden (lange, synthetische Molekülketten) aufgebracht. Das Polymer ermöglicht die feste chemische (kovalente) Bindung von Antikörpern, die als Ziel bestimmte Oberflächenstrukturen haben, welche auf den Tumorzellen zu finden sind. Zudem verhindert diese Beschichtung das Verkleben von Blutzellen auf der Oberfläche. Die Antikörper ermöglichen letztlich die Bindung der Tumorzellen an das Medizinprodukt.
Für die Anwendung werden Venenverweilkanülen, wie sie für Infusionen verwendet werden, benutzt. Über diese Kanülen, wird der medizinische Draht nun, wie ein Endoskop, für wenige Zentimeter in die Vene eines Patienten eingeführt. Das Blut fließt an der speziell beschichteten Oberfläche vorbei und die Antikörper binden die Zielmoleküle auf den Tumorzellen. Damit werden die zirkulierenden Zellen an der Spitze des Medizinproduktes „festgehalten“ und können dann direkt aus dem Blutkreislauf entnommen werden, ohne dass Blut abgenommen werden muss.
Die so isolierten Zellen können anschließend über verschiedenste Analysen im Labor untersucht werden. Möglichkeiten für eine solche Analyse sind zum Beispiel genetische Untersuchungen oder immunfluoreszenzmikroskopische Anwendungen (Zählung und Charakterisierung der Zellen). Da die Zellen nativ, also lebend in ihrem natürlichen Zustand, entnommen werden, können diese auch für Zellkulturen verwendet werden.
Ausgewählte CTCs eines Patienten mit Bauchspeicheldrüsenkrebs gefärbt mit fl uoreszenzmarkierten Antikörpern gegen EpCAM/Keratine (grün), CD45 (rot) und Kernfärbung (blau). Epitheliale Tumorzellen sind positiv für EpCAM und/oder Keratine und negativ für CD45. Der Maßstabsbalken entspricht 10 µm.
So schreibt die GILUPI GmbH also Zukunft und trägt ihren Teil dazu bei, gezielte Lösungen für spezifische Fragstellungen in der Medizin zur Verfügung zu stellen und diagnostische Grenzen zu überwinden. Mehr Details zum Unternehmen selbst, der Technologie und anderen spannenden Themen gibt es nach und nach hier auf diesem Blog.
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Ihr GILUPI Team