Dort bietet es im Zusammenspiel mit weiteren metabolomischen Analyseverfahren beste Voraussetzungen, um die Rolle des Stoffwechsels bei verschiedenen Erkrankungen – vor allem Krebserkrankungen – und Therapien weiter zu erforschen. Das Gerät sichert zudem die Qualität der Proben, die in der BioBank Dresden für klinische Forschungsprojekte eingelagert werden.
Stoffwechselprodukte, so genannte Metaboliten, sind Substanzen, die als Zwischenstufen oder als Abbauprodukte von Stoffwechselvorgängen des Organismus entstehen. Mehr als 5.000 solcher kleinen Moleküle – darunter Zucker, Aminosäuren, Fette – sind heute identifiziert. Die Messung von Metaboliten gestattet weitreichende Aufschlüsse über Reaktionen des Organismus auf Krankheiten und Therapien ebenso wie auf Ernährung und Umwelteinflüsse. Für die Untersuchung von Stoffwechselvorgängen bei Fragestellungen der Grundlagen- und klinischen Forschung, stehen Wissenschaftlern am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen Dresden (NCT/UCC) und der Hochschulmedizin Dresden besonders umfangreiche analytische Möglichkeiten zur Verfügung. Hierzu zählt ab sofort auch ein hochmodernes NMR-Gerät, das die Stoffwechselforschung an Patientenproben sowie an Proben aus experimentellen Modellen ermöglicht.
Mithilfe des gut 1 Million Euro teuren NMR-Geräts lassen sich in Flüssigproben wie Urin oder Blut (Serum, Plasma) in einer zwanzigminütigen vollautomatischen Messung zahlreiche gängige Metaboliten in ihrer jeweiligen Konzentration nachweisen – bei Urinproben sind es bis zu 150 Metaboliten. Auch die Untersuchung von Gewebe, Zellkulturen und Organoiden ist möglich. Wissenschaftler erhalten so einen charakteristischen Überblick über die in einer Probe enthaltenen Stoffwechselprodukte, eine Art metabolischen Fingerabdruck. "Mithilfe dieses Fingerabdrucks und weiterer metabolomischer Analysen können Wissenschaftler künftig beispielsweise untersuchen, wie der Stoffwechsel von Krebspatienten auf eine Chemotherapie reagiert. Dieses Wissen könnte perspektivisch dazu beitragen, Nebenwirkungen zu minimieren", erklärt Prof. Triantafyllos Chavakis, Direktor des Instituts für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin (IKL) des Uniklinikums Dresden, an dem die Metabolomics-Plattform angesiedelt ist, und Co-Direktor der BioBank Dresden. Der metabolische Fingerabdruck könnte darüber hinaus dazu dienen, neue charakteristische biologische Merkmale, so genannte Biomarker, zu ermitteln, die Aufschluss über die Entstehung und den Verlauf bestimmter Krebserkrankungen und weiterer Erkrankungen liefern. Die metabolomische Analyse fungiert hier als wichtiges Werkzeug zur weiteren Erforschung der personalisierten Medizin, bei der es darum geht, Patienten in immer kleinere, individuellere Gruppen einteilen und sehr spezifisch behandeln zu können. Da NMR-Geräte unabhängig von ihrem Standort sehr zuverlässige Messresultate liefern, sind metabolische Profile von Proben weltweit vergleichbar und lassen sich standortübergreifend für Forschungsvorhaben nutzen.
Neben der Analyse von Proben für wissenschaftliche Fragestellungen kommt das NMR-Gerät künftig auch im Rahmen der Qualitätssicherung in der BioBank Dresden am NCT/UCC zum Einsatz – nur Proben, die den entsprechenden Qualitätskriterien genügen, sollen dann für die Arbeit der Wissenschaftler freigegeben werden.
MEDICA.de; Quelle: Nationales Centrum für Tumorerkrankungen Dresden (NCT/UCC)
