Auf einen Streich

Die Firma Carl Zeiss Jena GmbH hat vor kurzem für ein "Down Payment" vom Deutschen Krebsforschungszentrum die Lizenzrechte an einer neuen Generation von DNS-Chips erworben. Ein Stück Chromosom zuviel oder zuwenig? Mit Hilfe der neuen DNS-Chips könnte sich diese Frage, die für die Wahl der richtigen Therapie oft eine entscheidende Rolle spielt, in Zukunft schnell und vor allem routinemäßig in der Klinik beantworten lassen, so die Hoffnung von Privatdozent Dr. Peter Lichter, Leiter der Abteilung Organisation komplexer Genome des Deutschen Krebsforschungszentrums. Der Abschluß des Lizenzabkommens zwischen Zeiss und dem Krebsforschungszentrum ermöglicht jetzt die Entwicklung der neuen Chips für den Routineeinsatz in Forschung und Klinik.

Lichter und Professor Dr. Thomas Cremer von der Universität Heidelberg kombinierten die DNS-Chiptechnologie mit der sogenannten chromosomalen Comparative Genomic Hybridization (CGH) zur Matrix-CGH. Mit Hilfe dieses neuen Verfahrens können die Wissenschaftler das Erbgut eines gesunden Menschen mit dem Erbgut der Tumorzellen eines Krebskranken vergleichen.

"Mit Hilfe der Matrix-CGH verschaffen wir uns eine Art Überblick über das Erbgut der Krebszellen und das genauer und einfacher als mit den bisherigen Methoden, der chromosomalen CGH oder der Bandenfärbung der Chromosomen", erklärt Lichter. Das neue Verfahren ist rund 100mal empfindlicher als die chromosomale CGH. Die Wissenschaftler können damit Lücken in den Chromosomen erkennen, die nur 75 000 Bausteine umfassen.

Peter Lichter, Privatdozent Dr. Hartmut Döhner von der Universität Heidelberg und ihre Mitarbeiter arbeiten zur Zeit unter anderem an Chips, mit deren Hilfe die genetischen Defekte in den Krebszellen von Patienten mit chronisch lymphatischer Leukämie (CLL) und anderen Blutkrebsformen genauer analysiert werden sollen. In ersten Untersuchungen konnten die Wissenschaftler zeigen, daß die Chromosomendefekte mit Hilfe der neuen Methode wesentlich schneller und einfacher identifiziert werden können. Die genetischen Defekte in den Leukämiezellen geben bessere Anhaltspunkte für den Verlauf der Krankheit als die bisherigen Prognosefaktoren.

Das Krebsforschungszentrum erhielt 1997 für Deutschland und 1998 für Australien das Patent für die Erfindung. Patentverfahren für weitere europäische Länder, Kanada, Japan und die USA laufen zur Zeit. Die Firma Zeiss, die mit dem Abkommen die Nutzungsrechte für die Chiptechnologie erworben hat, will zugleich die für die Auswertung notwendigen optischen Geräte und die Automatisierung des Verfahrens zur Marktreife entwickeln.

Das Prinzip der Matrix-CGH: Die Chromosomenstücke des "Standard-Erbguts" haften in vielen verschiedenen winzigen "Tropfen" als geordnetes Raster auf einem kleinen Glasplättchen; jeder Tropfen enthält viele Stücke des gleichen Chromosomenabschnitts. Die Chromosomenstücke der Krebszellen sind mit Farbstoffen markiert und werden auf das Glasplättchen gegeben, wo sie sich ihr Gegenstück im Standard-Erbgut suchen. Anschließend werden die Stücke, die keinen Partner gefunden haben, weggespült. Verteilung und Intensität der verbleibenden Färbung auf dem Raster des Glasplättchens zeigen, ob und welche Chromosomenstücke im Erbgut der Krebszellen fehlen oder mehr als zweimal auftreten.