Melanom im Geruch der Haut nachgewiesen

Mit hochentwickelten Techniken zur Probenahme und Analyse luftgetragener Moleküle in den Gerüchen menschlicher Hautzellen konnten Wissenschaftler in den USA eine einzigartige chemische Signatur für das Melanom, die tödlichste Form von Hautkrebs, nachweisen.
Sie schlagen vor, dass ihre Methoden, die den Unterschied zwischen verschiedenen Arten von Melanomzellen und normalen Hautzellen mithilfe von Geruchssignaturen erkennen können, zu einer neuen nicht-invasiven Methode führen könnten, das menschliche Melanom in den frühen Stadien zu diagnostizieren.
In ihrer Studie zeigen sie auch, wie ein Nano-Sensor-Gerät zu einem tragbaren klinischen Werkzeug für die nicht-invasive Geruchserkennung von Melanomen führen könnte.
Das Team vom Monell Chemical Senses Center und der University of Pennsylvania, beide in Philadelphia, berichtet in einem Bericht, der diese Woche im Internet veröffentlicht wurde, über ihre Ergebnisse Zeitschrift für Chromatographie B.
Das Melanom ist ein Krebs der Melanozyten, der pigmentbildenden Zellen des Körpers, die der Haut ihre Farbe geben. Es ist für drei Viertel der Todesfälle durch Hautkrebs verantwortlich, aber je früher es erkannt wird, desto besser sind die Überlebenschancen.

Derzeit beruht die Früherkennung auf einer visuellen Untersuchung, die stark von der Fähigkeit des Einzelnen abhängt, sich selbst und das fachkundige Auge seines Arztes zu untersuchen.

Beweise, dass Hunde Krankheit riechen können

Es gibt bereits Hinweise darauf, dass Hunde mit ihrem hochsensiblen Geruchssinn menschliche Krankheiten aufspüren können. Zum Beispiel erklärten Forscher 2010 auf einem jährlichen wissenschaftlichen Treffen, wie Hunde ausgebildet werden können, um Prostatakrebs durch flüchtige organische Verbindungen (VOCs) im Urin zu identifizieren.
Geruchserkennende Hunde können sogar Krankenhausinfektionen aus Kotproben und in der Luft um die Patienten herum aufspüren.
George Preti, ein organischer Chemiker bei Monell und Co-Autor dieser neuen Studie, sagt in einer Aussage:
"Es gibt einen potenziellen Informationsreichtum, der darauf wartet, aus der Untersuchung von VOCs extrahiert zu werden, die mit verschiedenen Krankheiten assoziiert sind, einschließlich Krebs, genetischen Störungen und viralen oder bakteriellen Infektionen."
In ihren Hintergrundinformationen weisen Preti und Kollegen darauf hin, dass Hunde auch Melanome auf der Haut von Patienten oder auf Melanomproben, die sich bei gesunden Menschen verbergen, identifizieren können. Dies legt nahe, dass VOCs von Melanomen sich von denen normaler gesunder Haut unterscheiden.

Labormethoden ausgewählt Melanom Signatur in Geruch von Hautzellen

Für ihre Studie verwendete das Team fortschrittliche Probenahme- und Analysemethoden und arbeitete mit Zellen aus der Kultur, um VOCs aus Melanomzellen in drei Krankheitsstadien sowie VOCs aus normalen Melanozyten zu selektieren.
Zuerst legten sie die Zellen in versiegelte Behälter und verwendeten eine absorbierende Vorrichtung, um die von ihnen abgegebenen VOCs einzufangen.
Dann verwendeten sie Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS), um Unterschiede in der Mischung von VOCs zu untersuchen, die von Melanomzellen im Vergleich zu normalen Zellen eingefangen wurden.
Sie fanden Unterschiede in den Konzentrationen bestimmter VOCs zwischen Melanomzellen und normalen Zellen und fanden auch Verbindungen in der VOC-Mischung von Melanomzellen, die in normalen Zellen nicht vorhanden waren.
Tatsächlich könnten die Forscher sogar Unterschiede zwischen verschiedenen Arten von Melanomzellen anhand ihrer VOC-Signaturen erkennen.

Nano-Sensor erkennt auch Melanom-Signatur im Geruch von Hautzellen

Bis zu diesem Punkt der Studie haben sie bewiesen, dass es möglich ist, mit Labormethoden zwischen Melanomzellen und normalen Zellen zu unterscheiden, und sogar zwischen verschiedenen Arten von Melanomzellen unter Verwendung der VOC-Signaturen der Zellen.
Um aber ein Werkzeug zu schaffen, das in der klinischen Praxis nützlich ist, brauchten die Forscher etwas Tragbares. Also wandten sie sich einem Nano-Sensor zu, den sie vorher benutzt hatten.
Der Nano-Sensor besteht aus nanoskaligen Kohlenstoffröhrchen, die mit DNA-Strängen beschichtet sind. Es kann bioengineering sein, um eine Reihe von Zielen zu erkennen, einschließlich spezifischer Geruchsmoleküle. Es könnte auch in ein tragbares Gerät umgewandelt werden.
Als die Forscher es testeten, stellten sie fest, dass ihr Nano-Sensor wie ihr Labor-basiertes GC-MS-Tool den Unterschied zwischen VOCs, die von Melanomzellen emittiert werden, und VOCs, die von normalen Zellen emittiert werden, unterscheiden kann. Und es könnte auch verschiedene Arten von Melanomzellen von ihrer VOC-Signatur unterscheiden.
BEIM. Charlie Johnson, Professor für Physik an der Universität von Pennsylvania, dessen Labor den Nano-Sensor entwickelt hat, sagt:
"Wir freuen uns, dass das DNA-Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Dampfsensor-Konzept Potenzial für eine Diagnose bietet. Unser Plan ist es, die Erforschung von Hautkrebs und anderen Krankheiten voranzutreiben."
Die Ergebnisse belegen, dass sowohl die laborbasierte GC-MS als auch der Nano-Sensor, der zu einem tragbaren klinischen Werkzeug führen könnte, Biomarker erkennen können, um normale Melanozyten von verschiedenen Arten von Melanomzellen zu unterscheiden.
Preti sagt, die Studie zeigt auch, wie der Nachweis von VOC-Signaturen eine schnelle und nicht-invasive Möglichkeit sein könnte, eine Reihe von Krankheiten zu testen.
"Die Methodik sollte uns auch erlauben, Stadien des Krankheitsprozesses zu unterscheiden", fügt er hinzu.
Geschrieben von Catharine Paddock