Der Geruch von Krebs

In einem im internationalen Wissenschaftsmagazin „Scientific Report“ im Nature-Verlag veröffentlichten Artikel stellen die Forscher der Universität Konstanz und der Universität La Sapienza in Rom, Italien, dar, wie sich anhand von transgenen Drosophilae eindeutige Muster der durch die Gerüche aktivierten Duftrezeptoren zeigen. Dabei konnte nicht nur klar zwischen den gesunden Zellen und den Krebszellen unterschieden, sondern auch innerhalb der verschiedenen Krebszellen Gruppierungen erkannt werden.

Fliegen sind künstlichen Nasen überlegen

„Das Neue und Spektakuläre an diesem Ergebnis ist die Kombination aus einem objektiven, spezifischen und quantifizierbaren Laborergebnis mit der extrem hohen Sensitivität eines natürlichen Lebewesens, die durch künstliche Nasen oder Gaskromatografie nicht erreicht werden kann“, erläutert Forschungsleiter Giovanni Galizia. Um die sehr geringen Verschiebungen des Geruchs von Krebszellen im Vergleich zu gesunden Zellen zu erkennen, sei der natürliche Geruchssinn besser geeignet.

Für die Versuchsreihe wurden die Antennen der Fliegen genutzt, an deren Rezeptorneuronen einzelne Duftmoleküle binden und so die Neuronen aktivieren. Die unterschiedlichen Duftmoleküle der jeweiligen Geruchsproben erzeugen in einem bildgebenden Verfahren verschiedene Muster von aktivierten Neuronen, die durch eine genetische Veränderung unter dem Mikroskop bei Aktivität fluoreszieren.

Im Experiment wurden fünf verschiedene Brustkrebszellinien im Vergleich zu gesunden Zellen ausgewertet und eindeutig divergente Muster erzeugt. „Da nicht nur kranke und gesunde Zellen unterschieden werden können, sondern auch Untergruppen innerhalb der Krebszellen erkennbar waren, scheinen über die Antenne der Drosophila sogar verschiedene Brustkrebszellarten differenzierbar zu sein“, erklärt Dr. Alja Lüdke von der Universität Konstanz.

Ausgang für ein Pre-Screening

Die Erkenntnisse sind eine entscheidende Grundlagenarbeit für die Krebsdiagnose: „Die hohe Sensitivität der natürlichen Duftrezeptoren gepaart mit der Geschwindigkeit, mit der wir diese Testergebnisse gewinnen, könnten es ermöglichen, ein sehr preiswertes, schnelles und hocheffizientes Pre-Screening zu entwickeln, das Krebszellen möglicherweise nachweisen kann, lange bevor wir sie in den bisherigen bilddiagnostischen Verfahren erkennen können“, betont Galizia.

Martin Strauch, Alja Lüdke, Daniel Münch, Thomas Laudes, C. Giovanni Galizia, Eugenio Martinelli, Luca Lavra, Roberto Paolesse, Alessandra Ulivieri, Alexandro Catini, Rosamaria Capuano and Corrado Di Natale: More than apples and oranges – Detecting cancer with a fruit fly's antenna (2014).