Wie man Tumorzellen stalken kann
Wer Krebs erforscht oder behandelt, weiß: Zwei Zellen sind selten gleich – selbst im selben Tumor. Unterschiede in Genexpression, Stoffwechsel oder Mikroumgebung entscheiden oft darüber, ob eine Tumorzelle auf eine Therapie anspricht oder resistent bleibt. Klassische Methoden wie RNA-Sequenzierung oder Immunhistochemie zeigen dem Behandler Gene und Proteine, aber sie verraten wenig über die metabolischen Konsequenzen dieser Veränderungen – also was die Zelle tatsächlich „tut“. Genau hier wollte ein deutsches Forscherteam ansetzen: Mit einer neuen Technik bringen sie räumlich aufgelöste Lipid- und Stoffwechselanalysen direkt in den Kontext von Zelltyp, Morphologie und Mikromilieu. Ihre Studie veröffentlichten sie in Nature Communications.
Blick in den Tumor: Besser als je zuvorDas Team entwickelte die MALDI-Massenspektrometrie (MALDI: Matrix-unterstützte Laserdesorption/Ionisation) mit integrierter Fluoreszenz- und Hellfeldmikroskopie, die eine präzise Analyse einzelner Zellen im Gewebe erlaubt – bis hin zur Subzellulärebene. Getestet wurde das Verfahren an Makrophagen und Tumorgewebe. In den Immunzellen ließen sich Lipide aus aufgenommenen Bakterien bis in die Phagolysosomen verfolgen. Im Tumor konnten zudem verschiedene Neutrophilen-Subtypen identifiziert werden, deren Lipidprofile je nach Tumormikroumgebung stark variierten – etwa zwischen hypoxischen und vitalen Arealen. Diese Verbindung von Morphologie, Proteinmarkern und Lipidstoffwechsel in derselben Probe eröffnet neue Möglichkeiten, um Immunzellverhalten, Tumorheterogenität und Therapieeffekte direkt im Gewebe sichtbar zu machen – ein entscheidender Schritt hin zu präziser, funktionell fundierter Onkologie. „Mit weiteren technischen Verbesserungen könnte die räumliche Auflösung in den Bereich von wenigen hundert Nanometer vordringen, sodass sogar einzelne Zellorganellen wie intrazelluläre Lipidtröpfchen, Vesikel oder Synapsen auf ihre chemische Zusammensetzung hin untersucht werden könnten“, sagt Autor Prof. Klaus Dreisewerd. Die Erkenntnisse könnten auf längere Sicht helfen, neue Wirkstoffe zu entwickeln und die Diagnostik effizienter zu machen. |