Zur Bestimmung des Erkrankungsstadiums von malignen Tumoren wird neben der Größe des Primärtumors und dem Vorhandensein von Metastasen auch der Befall von Lymphknoten betrachtet. Bei Patienten mit malignem Melanom gilt der Status des sogenannten Wächterlymphknotens als wichtigster prognostischer Faktor. Bereits der Nachweis kleinster Zellnester oder von Einzelzellen wirkt sich auf die Therapieentscheidung aus und wurde deshalb in die Staging-Richtlinien der AJCC aufgenommen. Derzeit fehlen jedoch noch standardisierte Methoden, um diese Tumorzellen zu isolieren und molekular zu charakterisieren. Eine molekulare Charakterisierung der gestreuten Tumorzellen kann jedoch wichtige patientenspezifische Hinweise auf die Wirksamkeit von Therapien geben.
Am Fraunhofer ITEM in Regensburg wurde deshalb in Kooperation mit dem Uniklinikum Regensburg eine dort bereits manuell eingesetzte Technik für die Isolierung einzelner Tumorzellen mithilfe der DEPArrayTM-Technologie semiautomatisiert. Dazu wird zunächst das Lymphknotengewebe zu einer Einzelzellsuspension disaggregiert und aufgereinigt. Anschließend werden die potenziell enthaltenen Tumorzellen gegen zwei für das maligne Melanom hochspezifische Marker (MCSP und gp100) fluoreszent gefärbt. Nach einer Abreicherung der im Lymphknoten ebenfalls vorhandenen Immunzellen werden die Tumorzellen in eine sog. DEPArrayTM-Kartusche geladen. Darin können einzelne Zellen über dielektrische Pulse eingefangen und zielgerichtet isoliert werden. Zudem werden alle Zellen mittels des eingebauten Mikroskops mit Kamerafunktion genau dokumentiert und vermessen. Verschiedene Selektionsparameter erlauben einen detaillierten Vergleich der einzelnen Zellen hinsichtlich Färbungs- und morphologischer Kriterien.
Um anschließend molekulare Analysen der isolierten Tumorzellen durchführen zu können, wird das Genom der Einzelzellen mittels eines speziellen, am Standort entwickelten Verfahrens (Ampli1TM) global amplifiziert. So kann die DNA der isolierten einzelnen Tumorzellen beispielsweise auf krankheitstypische Punktmutationen oder typische chromosomale Veränderungen hin untersucht werden.
Durch die Entwicklung dieser semiautomatisierten Methode für den Nachweis und die Isolierung einzelner gestreuter Melanomzellen in Wächterlymphknoten steht nun ein standardisiertes Verfahren zur Verfügung, um auch die klinisch relevante minimale Tumorlast in den Lymphknoten sicher detektieren und hinsichtlich therapierelevanter Faktoren untersuchen zu können. Für Melanompatienten mit bereits in den Wächterlymphknoten gestreuten Tumorzellen kann so eine zielgerichtete und personalisierte Therapie eingeleitet werden.