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Neues Core Lab von CBmed an der MedUni Wien eröffnet

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Neues Core Lab von CBmed an der MedUni Wien
v.l.n.r.: Georg Steiner (CEO TissueGnostics), Thomas Pieber (CSO des K1-Kompetenzzentrums CBmed), Rektor Markus Müller, Robert Fasching (CBmed), Rudolf Oehler (Cbmed/MedUni Wien), Vizerektorin Michaela Fritz, Franz Wurm (MedUni Wien/Supervisory Board CBmed), Lukas Kenner (MedUni Wien).

(Wien, 08-07-2016) – Das österreichische Forschungszentrum CBmed (Center for Biomarker Research in Medicine) startet mit einem neuen Core Lab an der Medizinischen Universität Wien. Das Proteomik-Labor wendet völlig neue Methoden in der Identifizierung neuer Biomarker an. Dies stellt einen großen Schritt zur personalisierten Medizin dar, um insbesondere Krebspatienten zu behandeln.

„Das Wissen, dass nicht jeder Mensch auf jede Therapie gleich reagiert, hat sich in den letzten Jahren verbreitet. Eine personalisierte, maßgeschneiderte Behandlung des einzelnen Patienten möglich zu machen, ist das langfristige Ziel der medizinischen Forschung“, erklärt Thomas Pieber als wissenschaftlicher Leiter des Forschungszentrums CBmed GmbH. „Ein wichtiges Forschungsgebiet auf dem Wege dahin ist die Analyse von Biomarkern, das sind biologisch messbare Einheiten wie Enzyme, Hormone oder Gene, gemessen in humanen biologischen Proben. Wir erforschen völlig neue Methoden in unseren sogenannten Core Labs, um möglichst früh und schonend eine gezielte Diagnose und maßgeschneiderte Behandlung eines Patienten zu erreichen“, so Pieber weiter. Die Medizinische Universität Wien ist für das Forschungszentrum CBmed der ideale Standort für das neue und bereits sechste „Core Lab“ des Forschungszentrums, welches sich auf Proteomik (Analyse sämtlicher Proteine einer Zelle) spezialisiert hat.

"Personalisierte Medizin“ als wichtigster Trend der Medizin des 21. Jahrhunderts
„Anspruch der MedUni Wien ist es, Patientinnen und Patienten auf dem neuesten Stand des Wissens zu behandeln. „Personalisierte Medizin“ ist der wichtigste Trend der Medizin des 21. Jahrhunderts. Neue Therapien werden nicht mehr Arzneimittel-zentriert, sondern Patienten-zentriert angewandt und entwickelt werden. Die molekulare Charakterisierung kranker und gesunder Gewebe spielt hierbei eine entscheidende Rolle. Die MedUni Wien setzt daher große Erwartungen in die Biomarkerforschung mit CBmed“, erklärt Markus Müller, Rektor der Medizinischen Universität Wien.

„In Vivo Imaging“: Zellen und Stoffwechselvorgänge von außen erkennen
Das neue „Core Lab 2“ des Forschungszentrums CBmed an der MedUni Wien arbeitet mit Proteomik (Proteom =Eiweißstruktur). Grundlage war die Sequenzierung des menschlichen Gesamtgenoms im Jahr 2001. Dank In Vivo Imaging können Tumore im Körper ohne Biopsie, also nicht-invasiv identifiziert werden – sofern die passenden Biomarker bekannt sind. Zudem erlaubt die Methode, auch Stoffwechselvorgänge sichtbar zu machen. Dazu werden dem Patienten radioaktive Marker-Moleküle gespritzt. Ähnlich wie ein Schlüssel zum Schloss finden die Marker das passende Molekül auf der Oberfläche des Tumors und setzen sich dort fest. Bei der Untersuchung mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET) werden dann die genaue Art, Position und Größe des Tumors in hoher Auflösung sichtbar – ein immenser Vorteil auch bei der Beobachtung von PatientInnen vor einer Operation. „Die Erkenntnis, dass Tumore komplexer sind als angenommen und auch über Moleküle verfügen, ist relativ neu. Die intertumorale Heterogenität bedingt, dass eine einzelne Gewebeprobe oft nicht aussagekräftig ist.
Unser Ziel ist es, möglichst viele therapeutische Zielmoleküle zu definieren, um in Zukunft alle Arten von Tumoren auch ohne invasive Gewebeprobe erkennen zu können“, erklärt Lukas Kenner, experimenteller Pathologe an der MedUni Wien. Die Software des Wiener Unternehmens TissueGnostics erlaubt es, die Tumore sowohl im Modell, als auch real in einzelne Moleküle zu zerlegen und dort das Proteom zu analysieren. Im Gegensatz zum Core Lab 1 des CBmed, das nur mit frischen Proben arbeitet, werden im Core Lab 2 Paraffinproben ausgewertet, um neue Marker zu finden – ein völliges Novum, denn bis vor kurzem war die Analyse des gesamten Proteoms von Paraffinproben technisch nicht möglich. Ziel ist eine Automatisierung der Analysemethode, um die Kosten zu senken und den Verlauf von Patientengeschichten über Jahre hinweg nachzuvollziehen.

Hunderte Proteine gleichzeitig analysieren dank MALDI-MSI
Die Matrix-unterstützte Laser-Desorption Ionisation (Matrix-assisted Laser Desorption Ionization, kurz MALDI) ist ein Verfahren zur Ionisation von Molekülen. „Mit dieser Methode, die wir im ersten Core Lab in Wien seit einiger Zeit anwenden, können jetzt hunderte Proteine statt früher nur fünf analysiert werden. So hoffen wir, schneller neue Biomarker zu finden“, sagt Rudolf Oehler, MedUni Wien. Gemeinsam mit TissueGnostics, die die Software beisteuerte, wurde die Methode entwickelt. „Neu ist, dass wir dank dieser Entwicklung Gewebe ohne die Verwendung von Antikörpern analysieren können“, so Oehler. Im nächsten Schritt werden aus Proben einzelne Zellen extrahiert – ähnlich wie bei einer In-Vitro-Fertilisation wird eine von der Software gesteuerte Glaskapillare in das Gewebe gestochen und die gewünschte Zelle mitsamt eines Lösungsmittels aufgesaugt, danach analysiert – beispielsweise im Massenspektrometer. „Dank dieses neuen Verfahrens MALDI-MSI können wir viele verschiedene Gewebeproben miteinander vergleichen und wichtige Biomarker finden“, hofft Oehler. Eine relativ neue Methode zur Krebstherapie ist die Krebsimmuntherapie mit Immun-Checkpoint-Inhibitoren. Auf diese leider noch sehr teure Therapie, die aktuell bei der Behandlung von schwarzem Hautkrebs erfolgreich zum Einsatz kommt, spricht etwa ein Drittel der PatientInnen an – und wird vollkommen geheilt. Oehler: „Wenn wir Biomarker finden, die uns im Voraus sagen, ob die Therapie helfen wird oder nicht, wäre das ein Durchbruch, der auch enormes Einsparungspotential birgt – weil nur jene Menschen die Behandlung erhalten, bei denen sie bestimmt wirkt.“

Durch die Entwicklung spezifischer Biomarker soll im Idealfall eine maßgeschneiderte Behandlung für PatientInnen möglich werden.

CBmed GmbH

Eigentümer des CBMed sind neben der Medizinischen Universität Graz (43,5 Prozent) die Medizinische Universität Wien (20 Prozent), die TU Graz und Universität Graz, das Joanneum Research und das Austrian Institute of Technology. Dem Konsortium sind 34 Industrie- und 23 wissenschaftliche Partner beigetreten.