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Foto: pixelio.de / Peter Hebgen
 

Automatisierte Suche nach der Nadel im Heuhaufen

Grazer Forscher entwickelten ein Verfahren, das zu nichtinvasiver Pränataldiagnostik führen soll.

Bei der invasiven Pränataldiagnostik mittels Chorionzottenbiopsie oder Amniozentese besteht immer noch ein Restrisiko von bis zu einem Prozent, dass es zu einer Fehlgeburt kommt. Deshalb wird weltweit fieberhaft nach nichtinvasiven Methoden gesucht.

Forscher der MedUni Graz haben eine Methode entwickelt, mit der seltene Zellen automatisch gefunden und mit Hilfe ihres spezifischen genetischen Fingerabdrucks verlässlich identifiziert werden können. Das Spektrum möglicher Anwendungen von Einzelzellanalysen reicht von der Identifizierung fetaler Zellen im mütterlichen Blut, dem Aufspüren zirkulierender Tumorzellen bis hin zu forensischen Fragestellungen.

Ausgangspunkt war die Frage, ob es möglich ist, fetale Zellen, die im Blut von schwangeren Frauen zirkulieren, für die molekulargenetische Diagnostik heranzuziehen. Eine Alternative zu den bisherigen invasiven Methoden könnte die Gewinnung fetaler Zellen aus dem Blut der Schwangeren sein. Diese Zellen sind jedoch extrem selten: In der Mitte der Schwangerschaft findet man nur etwa fünf fetale Zellen in einem Milliliter Blut. „Um nicht Milliarden Zellen untersuchen zu müssen, müssen die fetalen Zellen zuvor effizient angereichert werden. Hier ist einer amerikanischen Gruppe in den letzten Jahren ein Durchbruch gelungen“, erklärt Prof. Dr. Peter Sedlmayr (Institut für Zellbiologie, Histologie und Embryologie, MedUni Graz).

Das nächste Problem ist dann, aus den angereicherten Zellen solche mit bestimmten biochemischen Charakteristika zu isolieren und zu bestimmen. Eine Lösung dafür hat die Grazer Arbeitsgruppe jetzt gefunden.

Es wurde ein Prozess entwickelt, der die angereicherten Zellen automatisch nach Form und Färbbarkeit beurteilt und Kandidatenzellen bestimmt. Diese Zellen werden einzeln durch einen Lichtimpuls kontaktfrei auf Objektträger katapultiert, auf denen in winzigen Tröpfchen mit 1,5 μl Volumen eine Multiplex-PCR durchgeführt wird. In ihrer Studie konnten die Forscher auf diese Weise 37 von 43 untersuchten Zellen eindeutig dem mütterlichen oder fetalen Genotyp zuordnen.

Sollen die Zellen für eine weiterführende Diagnostik verwendet werden, muss ihr Genom erst amplifiziert werden, bevor die Identifizierung mittels PCR erfolgt. Stellt sich danach heraus, dass es sich um den gesuchten Zelltyp handelt, kann die amplifizierte DNA auf unterschiedliche Weisen genetisch analysiert werden. Schon jetzt lassen Anfragen aus den verschiedensten Forschungsbereichen erahnen, dass die genetische Analyse von Einzelzellen in einer weitgehend automatischen Prozessstraße auf reges Interesse stößt.

 

 

Quelle: Kroneis, T. et al.: Journal of Cellular and Molecular Medicine 2009; doi: 10.1111/j.1582- 4934.2009.00784.x

MedUni Graz/PH, Ärzte Woche 42 /2009

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