Die Zellanalyse lässt Rückschlüsse auf den Zustand oder den Verlauf einer Atemwegserkrankung zu. Außerdem kann anhand dessen das Ansprechen von Medikamenten ermittelt und eine Behandlung im Rahmen von klinischen Studien überwacht und analysiert werden.
Gängige Methoden zur Analyse von Zellen haben – insbesondere in multizentrischen klinischen Studien – Nachteile, weshalb Fraunhofer-Forscher neue Wege gehen. Sie haben die Chipzytometrie für die Untersuchung von BAL und induziertem Sputum optimiert. Normalerweise wird diese Methode für die Analyse von Blutproben verwendet, wo die unterschiedlichen Zellen in größeren Mengen vorhanden sind und die Proben an sich frei von Verunreinigungen sind. Will man aber biologische Proben wie BAL und induziertes Sputum analysieren, ist dies nicht so einfach. Denn diese Art von Proben enthalten morphologisch heterogenere Zellpopulationen in geringen Mengen und oft auch zahlreiche Zelltrümmer und große Plattenepithelzellen aus der Mundschleimhaut, die eine Zellidentifizierung und -differenzierung erschweren.
"Wir haben die Leistungsfähigkeit der Chipzytometrie in einer Proof-of-Concept-Studie mithilfe einer Endotoxin-Provokation der Probanden untersucht. Wir konnten zeigen, dass die Methode eine sehr gute Alternative ist, um zelluläre Veränderungen der wichtigsten Zellpopulationen in BAL und Sputum zu charakterisieren und zu quantifizieren. Und sie kann insbesondere in multizentrischen klinischen Studien genutzt werden", erklärt Saskia Carstensen, Wissenschaftlerin am Fraunhofer ITEM.
Die Chipzytometrie ist eine Methode, die die Analysemöglichkeiten von mikroskopischer Zelldifferenzierung und Durchflusszytometrie kombiniert. Dafür werden die Zellen in spezifische mikrofluidische Kammern, sogenannte Chips, gegeben und fixiert. Dies ermöglicht eine zeitliche Trennung von Probenvorbereitung und zytometrischer Messung ohne Beeinträchtigung der Probenqualität. Auf diesen Chips können die Morphologie der Zellen, die Expression von Oberflächenmarkern und intrazelluläre Funktionen mithilfe von fluoreszenzmarkierten Biomarkern untersucht werden. Der besondere Vorteil ist, dass die Zellen durch die Messung nicht verloren gehen und daher wiederholt aufeinanderfolgend umfassend immunologisch und funktionell charakterisiert werden können. Untersuchungen auf Einzelzellebene und auch die Lagerung der Chips sind je nach Zellpopulation über längere Zeiträume möglich. Außerdem ist der Transport der Proben erleichtert. Das ist besonders bedeutend für die Analysen von Proben aus multizentrischen Studien, wenn Proben aus den einzelnen meist weit voneinander entfernten klinischen Einrichtungen in einer zentralen Einrichtung zentralisiert analysiert werden sollen.
MEDICA.de; Quelle: Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM
