Foto: Frau im Labor
Fortschritt für das Labor
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Synthetische Peptide sind für zahlreiche biochemische und diagnostische Nachweisverfahren unverzichtbar. Unter anderem spüren Wissenschaftler mit ihnen Antikörper auf, um Krankheiten zu diagnostizieren. Dr. Volker Stadler, PD Dr. Ralf Bischoff und PD Dr. Frank Breitling entwickelten eine neue Technik im Deutschen Krebsforschungszentrum, bei der Peptide direkt auf einem Mikrochip aufgebaut werden.

Die Technik ist effektiv: Herkömmliche Peptidchips erreichen eine Dichte von 22 Peptiden pro Quadratzentimeter. Auf dem Mikrochip aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum dagegen entstehen auf einem Quadratzentimeter 40.000 verschiedene Peptide.

Vielfach vergrößert sieht der Mikrochip aus wie ein riesiges Schachbrett. Auf den Feldern werden die Proteinstücke schrittweise aus ihren Bausteinen, den 20 Aminosäuren, aufgebaut. Auf jedem Feld kann eine andere Abfolge dieser Bausteine gewählt werden. Die Aminosäuren sind zunächst in feste Kügelchen eingebaut. Elektrische Felder lenken die Kügelchen an den richtigen Ort auf dem Chip. Erst wenn auf allen Feldern eine passende Aminosäure liegt, werden die Kugeln geschmolzen und die Aminosäuren freigesetzt. So können alle 40.000 Peptide auf dem Mikrochip gleichzeitig um einen Baustein verlängert werden. Andere Methoden benötigen hierfür mehrere Schritte.

Mikrochips mit mehreren tausend Peptiden sollen eines Tages für wenige Cent produziert werden. Verwendet man herkömmliche Methoden, kostet die Herstellung derart großer Peptidmengen einige tausend Euro. "Mit unserer Technik werden Forschungsvorhaben möglich, die vorher einfach zu teuer gewesen wären", erklärt Ralf Bischoff.

Ein mögliches Einsatzgebiet dieser Technik ist die medizinische Diagnostik. Die Peptidchips sind in der Lage, aus dem Blut von Patienten Antikörper herauszufiltern, die Aufschluss darüber geben, welche Erkrankung vorliegt. Die Mikrochips lassen sich außerdem dazu verwenden, gezielt nach Peptiden zu suchen, die für die Krebstherapie eingesetzt werden könnten oder als potenzielle Impfstoffe gegen Infektionen in Frage kommen.

MEDICA.de; Quelle: Deutsches Krebsforschungszentrum