Um einen Tumor und mögliche Metastasen vollständig zu entfernen und dabei gesundes Gewebe zu schonen, bedarf es Millimeterarbeit. Mit Fluoreszenzstoffen angereicherte Tumore, die sich im kurzwelligen Infrarotlicht darstellen lassen, ließe sich das Navigieren während einer Operation sehr erleichtern, da sich die Tumore deutlich schärfer abzeichnen. Außerdem lassen sich damit auch ausgewählte Gewebe, Gefäße und Körperflüssigkeiten gezielt zum Leuchten zu bringen.

Neben der dafür nötigen Technologie (geeignete Kameras) braucht es für die Fluoreszenzgebung geeignete Farbstoffe. Ein international aufgestelltes Forscherteam setzte jetzt auf die Weiterentwicklung von Cyanin-Farbstoffen, die zu den gängigsten Farbstoffen für die Mehrfarben-Fluoreszenzmikroskopie gehören. Diese werden üblicherweise intravenös verabreicht und lassen sich etwa mit Antikörpern verknüpfen, die sich spezifisch an Tumore binden lassen. Dem Wissenschaftsteam gelang es jetzt, zwei neue Farbstoffe zu entwickeln, die sich besonders gut im kurzwelligen Infrarotlicht darstellen lassen. Sie sind ungiftig, wasserlöslich und lassen sich mit Biomolekülen an gewünschte Zielstrukturen im Organismus koppeln. Gemeinsam mit einem bereits zugelassen Farbstoff (Indocyaningrün) stehen nun drei verschiedene Farbstoffe zur Sichtbarmachung des Gewebes zur Verfügung. Auf diesem Weg können nun etwa Tumore blau, Lymphgefäße grün und Blutgefäße magentafarben dargestellt werden.

In vorklinischen Untersuchungen wurden die Farbstoffe und das Bildgebungssystem bereits erfolgreich getestet. Jetzt sollen die Eigenschaften der Farbstoffe weiter optimiert werden, damit sie sich beispielsweise leichter herstellen und noch besser mit verschiedenen Biomolekülen koppeln lassen.

Referenz:
National Cancer Institute, Bethesda; Helmholtz Zentrum, München
Targeted multicolor in vivo imaging over 1,000 nm enabled by nonamethine cyanines, Nature Methods 2022; https://rdcu.be/cHVTz