CTC-Detect

Individueller Therapieerfolg und Überlebensrate von Tumorpatienten hängen wesentlich davon ab, ob und wie stark sich Tumorzellen vom Primärtumor gelöst haben, in den Blutkreislauf gelangt sind (Circulating Tumor Cell = CTC) und die Fähigkeit gewonnen haben Metastasen auszubilden. Im Projekt CTC-Detect wird ein Gerät entwickelt, das CTCs via markierungsfreier Detektion quantifizieren und zusätzlich klinisch-relevante Tumormarker parallel vermessen kann. Mit diesem System wird ein Diagnostikansatz verfolgt, der durch einen nicht-invasiven Nachweis molekularer und zellulärer Marker aus Patientenblut eine Gefährdung zur Metastasierung bei Tumorerkrankungen erfassen kann.

Ziel dieses Verbundprojekts ist die Entwicklung eines automatisierten Gerätes (Prototyp) mit dem Mammakarzinom als Modell, das die Anreicherung zirkulierender Tumorzellen (CTC) aus Vollblut und die anschließende Identifizierung der CTC und Phänotypisierung der Zellen mit einem Multi-Marker Test kombiniert. Jüngst vorgestellten Studien sprechen für eine klinische Relevanz des Nachweises von CTC im Blut, so dass der Nachweis von CTC zu einer wichtigen Säule in der Therapieoptimierung des primären und metastasierenden Mammakarzinoms werden kann. Persistierende CTC sind geeignete Surrogatmarker für Therapieresistenz in der adjuvanten und metastasierten Situation und können somit als Indikator für eine sekundäre adjuvante Therapie bzw. zur Umstellung der palliativen Therapie eingesetzt werden.

Für die Identifikation neuer Tumormarker und die Entwicklung neuer CTC Assays ist es wichtig, Biomarker mit hoher Spezifität zu finden. Derzeit reichen einzelne Tests für eine Tumordiagnose nicht aus und der Reinheitsgrad bei der Anreicherung von CTC ist noch zu gering. Neue, optimierte Biomarker können die Aussagekraft des Tests steigern und so den Umfang der Testung erheblich reduzieren.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen antikörpermarkierte CTCs mittels einer markierungsfreien Detektionsmethode nachgewiesen werden. Stratec hat Zugriff auf eine neuartige Methode immunologische Tests markierungsfrei zu messen. Als Firma mit 30-jähriger Erfahrung in der Entwicklung und Produktion automatisierter Systeme in der in-vitro-Diagnostikindustrie, verfügt Stratec über das Know-How, um die sogenannte label-free Technologie zu einem Prototyp-Reader weiterzuentwickeln und diesen Prototyp in eine Serienfertigung zu transferieren.

Das NMI besitzt langjährige Expertise und eine internationale Reputation in der Entwicklung und Anwendung miniaturisierter parallelisierter Immunoassays zum Nachweis von Proteinen aus kleinen Probenmengen mittels Microarrays. Der multiplexe Nachweis einer großen Zahl von Proteinen aus Blut und auch direkt aus Tumorgewebe wird in Kooperationen mit Partnern aus der pharmazeutischen Industrie und Kliniken zur Identifizierung von frühen diagnostischen und prognostischen Markern bei der Medikamentenentwicklung genutzt. Im Projekt entwickelt und optimiert das NMI einen Mikroarray Chip mit biochemisch strukturierten Fängerfeldern, an die CTCs aus Blut adhärieren und quantifiziert werden können. Zusätzlich entwickelt das NMI eine Multi-Marker Test auf den adhärierten Zellen, mit dem CTCs funktionell charakterisiert und typisiert werden können.

Die Universitätsfrauenklinik (UFK) Tübingen stellt die nötigen Blutproben zur Entwicklung und Evaluierung des Gerätes. Ebenso verfügt die UFK über das Know-How bereits verfügbarer Nachweismethoden wie das von der amerikanischen Zulassungsbehörde (FDA) zugelassene System CellSearch® (Veridex, Johnson & Johnson), mit denen die Performance unserer neuen Methoden verglichen werden kann.