Hunde können Krebs erschnüffeln - Ärzte wollen die Gerüche jetzt diagnostisch nutzen
Gerüche könnten eines Tages hilfreich sein, um Krankheiten zu erkennen. Bei Lungenkrebs hat das schon funktioniert. Künftig geht das vielleicht auch bei Karies oder bei Verdacht auf eine Lungenembolie.
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Dieser portugiesische Wasserhund kann Krebs bei Menschen riechen. ©dpa
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Dass Hunde Krankheiten erschnüffeln können, wusste man schon in China vor 3000 Jahren. In Australien oder England gibt es seit Langem Anfallssignalhunde, die vor epileptischen Anfällen warnen. Wiederholt ist berichtet worden, dass Hunde in der Lage waren, bei Menschen Blasenkrebs über Urinproben, Lungen-Ca über Atemluft oder auch Brust- und Hautkrebs zu identifizieren.
Forscher versuchen bereits seit Längerem herauszufinden, was genau die Tiere riechen und wollen deren Fähigkeiten technisch imitieren. Dr. Michael Westhoff von der Lungenklinik Hemer bei Dortmund und seine Kollegen sind dem einen wichtigen Schritt näher gekommen. Sie konnten allein anhand der Ausatemluft 54 Gesunde mit hundertprozentiger Sicherheit von 32 Menschen mit gesichertem Lungenkrebs unterscheiden (Thorax 64, 2009, 744).
Analyse eines Atemstoßes dauert nur acht Minuten
Die sehr stoffwechselaktiven Krebszellen produzieren flüchtige Abbaustoffe (volatile organic compounds - VOC), die, ähnlich den Autoabgasen, über die Lunge und die Ausatemluft freigesetzt werden. Mithilfe der Ionenmobilitätsspektrometrie konnte Westhoff in der Pilotstudie diese organischen Abbaustoffe nachweisen. Die Ausatemluft der Krebspatienten erzeugte im Spektrometer ein charakteristisches grafisches Profil, das eindeutig von der Ausatemluft der gesunden Probanden zu unterscheiden war. Die Analyse eines Atemstoßes dauerte kaum acht Minuten. Selbst bei einem Patienten in sehr frühem Krankheitsstadium ließ das Ergebnis keine Zweifel aufkommen. Eine Arbeitsgruppe an der Uni Düsseldorf will nun versuchen, mit der Methode auch andere Krebsarten im Kopf-Hals-Bereich zu identifizieren.
Erste Messungen deuten darauf hin, dass das funktionieren könnte. "Für die Früherkennung wäre das ein hervorragendes Werkzeug", sagt Professor Jörg Schipper, Direktor der Hals-Nasen-Ohren-Klinik, und schildert, wie er sich die Zukunft vorstellt: "Ähnlich wie bei der polizeilichen Alkoholkontrolle würde der Patient etwa beim Hausarzt in ein Gerät pusten, das mit einem spezifischen Diagnostikmodul ausgestattet ist. Meldet das System grün, ist alles in Ordnung. Nur bei einem roten Signal müsste die teure diagnostische Mühle anlaufen." Zudem könnten bereits behandelte Tumorpatienten mit einem solchen Gerät sehr einfach nachuntersucht werden, um erneut wachsende Metastasen rechtzeitig aufzuspüren. Aber das ist Zukunftsmusik.
Die derzeit verwendeten Spektrometer sind sehr empfindlich und messen alle möglichen VOC. Um zu klären, welche Moleküle vom Tumor ausgehen, werden zunächst Krebszellkulturen in vitro gemessen und mit dem Luftüberstand normaler Schleimhaut in Zellkulturflaschen verglichen. Daraus lassen sich charakteristische Messprofile ableiten.
Je früher ein Karzinom gefunden wird, desto größer sind die Heilungschancen. Das gilt besonders für Krebsarten, die erst sehr spät Symptome verursachen und schnell wachsen. Westhoff und seine Kollegen hoffen zudem, über die verschiedenen flüchtigen Abbaustoffe der Karzinome mehr über die Tumorbiologie zu lernen. Zudem möchten die Pneumologen mit der Methode die Lungenkrebsarten sowie die Erkrankungsstadien voneinander unterscheiden, zumal dies Auswirkungen auf die Behandlungsstrategien hat.
Es geht jedoch auch um andere Krankheiten. In einem Forschungsverbund in NRW beschäftigen sich nach Angaben von Schipper inzwischen Arbeitsgruppen auch mit Karies, Lungenembolie und Organabstoßungsreaktionen bei Patienten nach Lungentransplantationen.
VOC - Flüchtige Moleküle
Lungenkarzinom-Zellen setzen Abbauprodukte frei, flüchtige organische Verbindungen (volatile organic compounds, VOC). Man vermutet, dass die VOC über die Zelloberfläche der sehr stoffwechselaktiven Tumorzellen in die Ausatemluft abgesondert werden. Es handelt sich um fast 300 verschiedene Stoffe, die im Zusammenhang mit der Krebserkrankung abgegeben werden. Aber auch ohne Krankheit setzen Menschen und Tiere VOC frei, Forscher versuchen bereits mit verschiedenen Methoden die Diagnostik bei COPD, Asthma, Lungenkrebs oder interstitiellen Lungenerkrankungen mit der Messung von VOC, mit elektrischen "Nasen" oder mit Analysen des Atemkondensates zu verbessern. Die ideale Methode ist bislang nicht gefunden worden. (ner)
