Diagnostik: Nano-Pille googelt Körper

29. Mai 2015
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Nach Datenbrillen zur Messung des Blutzuckers konzentriert sich Google auf weitere diagnostische Technologien. Die Innovationsschmiede will mit Nanopartikeln und externen Devices Krankheiten in frühen Stadien entdecken – Zeit für einen Blick hinter die Kulissen von Google X.

Krankheiten diagnostizieren, noch weit bevor gravierende Symptome auftreten – davon träumen Ärzte und Patienten gleichermaßen. Jetzt berichtet Dr. Andrew Conrad, Chef des Teams Lebenswissenschaften im Labor Google X, von hehren Zielen. Conrad, seines Zeichens Biologe, will magnetische Nanopartikel auf die Reise durch unseren Körper schicken, um Risikofaktoren für unterschiedliche Krankheiten zu identifizieren. „Jeder Test, für den sie einen Arzt aufsuchen, soll durch dieses System ersetzt werden“, sagt der Forschungsleiter. In seinem Team arbeiten nicht nur Ingenieure, Mediziner, Biologen oder Chemiker. Astrophysiker leisten ebenfalls ihren Beitrag. Interdisziplinäre Lösungen sind für Google nichts Neues. Beim Thema Nanomaterialien greifen sie auf umfangreiche Vorarbeiten zurück.

Klein und smart

In den letzten Jahren haben Forscher einige zentrale Eigenschaften kleinster Teilchen in Erfahrung gebracht. So gelangen ultrafeine Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 Mikrometern ohne Problem in die Blutbahn. Von dort aus steuern sie unterschiedliche Organsysteme an. Mediziner haben Nanomaterialien eingesetzt, um die Blut-Hirn-Schranke passierbar zu machen. Auch versuchen sie, Liposomen mit zellspezifischen Oberflächenstrukturen zu versehen: ein weiterer Schritt in Richtung Targeted Therapy. Spezielle Eisenoxid-Partikel werden in Studien zur Glioblastom-Therapie via Hyperthermie getestet. Diese Veröffentlichungen reichen Google aus, um ein neues Konzept zu entwickeln: User schlucken Kapseln mit kleinsten Teilchen im Inneren. „Die Nanopartikel zirkulieren in unserem ganzen Körper und suchen nach Zielstrukturen“, erklärt Conrad. Aus der Biologie kennt er verschiedene Prinzipien, die sich zumindest theoretisch eignen: Bei In-situ-Hybridisierungen binden Gensonden an komplementäre Abschnitte des Erbguts. Die Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) verwendet spezielle, fluoreszierende Farbstoffe. Enzyme Linked Immunosorbent Assays (ELISAs) arbeiten ebenfalls mit optischen Eigenschaften wie Licht und Fluoreszenz.

Ein schlaues Armband

Teil zwei des innovativen Prinzips: Entdecken magnetische Nanopartikel potenziell „gefährliche“ Strukturen, werden sie aktiviert. Details will der Konzern derzeit nicht bekannt geben, aber so viel ist klar: „Wir sammeln die Partikel ein und fragen sie, was sie gesehen haben“, erzählt Conrad stark vereinfacht. Das geht so: Ein Armband kommuniziert mit Teilchen im Blutstrom und misst deren Fluoreszenz oder sonstige optische Eigenschaften. Das Verfahren eignet sich für viele Krankheiten – von entarteten Zellen bis hin zu Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs), die mit erhöhten Risiken assoziiert sind. Google nennt hier Krebserkrankungen, Schlaganfälle oder Herzinfarkte, wobei sich das Spektrum fast beliebig erweitern lässt. Aus gesundheitsökonomischer Sicht sind Stoffwechselerkrankungen, allen voran Typ-2-Diabetes, besonders interessant. Je schneller, desto besser.

Schöne neue Welt

Andrew Conrad hofft, das neue Diagnosesystem schon in wenigen Jahren zu präsentieren – Experten außerhalb des Google-Konzerns setzen ein Jahrzehnt für Forschung und Entwicklung an. Nur mit großem Aufwand lassen sich beispielsweise Arme mit künstlicher und echter Haut herstellen, um die optische Datenübertragung zwischen Partikeln und dem Armband in vitro zu untersuchen. Daran arbeiten Google-Forscher gerade. Sie erwarten große Unterschiede je nach Hautdicke und Pigmentierung. Das System sei Conrad zufolge noch „in einem frühen Stadium“; die Reise sei „lang und hart“. Als weitere Herausforderung bleibt, die sogenannte Proteinkorona zu überwinden: Gelangen kleine Teilchen in unser Blut, reagiert der Körper, indem er eine schützende Proteinhülle um die Eindringlinge legt. Was biologisch Sinn macht, ist diagnostisch nicht erwünscht.

Forschungsprojekte laufen seit einiger Zeit, jedoch außerhalb von Googles geheimen Labors. Momentan können Wissenschaftler die Frage, inwieweit diagnostische Nanopartikel selbst Erkrankungen hervorrufen, ebenfalls nicht beantworten. Es gibt zumindest Hinweise, denen Experten nachgehen. Bei Personen mit kardiovaskulären Leiden verschlimmert sich das Krankheitsbild, wenn sie Nanopartikeln aus Dieselruß ausgesetzt werden. Das Massachusetts Institute of Technology (MIT) berichtet auch von möglichen Erbgutschäden. Angesichts dieser Unklarheiten bleibt als Plan, Nanotools zuerst Patienten mit bekannten Risikofaktoren inklusive familiärer Vorbelastung zur Verfügung zu stellen: als sinnvolle Methode der Frühdiagnostik. Tatsache ist, dass Google eigenen Angaben zufolge sein neues Armband primär im Bereich von Health Professionals sieht – und nicht direkt an Laien vertreiben wird. Mögliche Fehldiagnosen lassen sich damit schnell aus der Welt räumen. Zum Thema Datenschutz gibt es bis dato noch keine Details.

54 Wertungen (4.35 ø)

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11 Kommentare:

Danke für diesen Kommentar, Herr Oswald.

#11 |
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Obwohl ich das Ressentiment in einigen Kommentaren durchaus verstehen kann, bin ich doch erstaunt über das Ausmaß.

Lassen wir etwas zu gut gemeinte Verschwörungstheorien und Spinnereien einmal beiseite, so ist natürlich die Sorge um die Gewährleistung der eigenen Privatsphäre und viel wichtiger der eigenen Gesundheit zu verstehen.

Jede neue Technologie birgt Chancen und Risiken.
Grade in der Medizin betrifft einen Menschen das mehr als hautnah und das Manifestiert sich zu recht in unserer Vorsicht im Umgang mit diesen neuen Methoden.
Dennoch halte ich es für verkehrt das ganze so stark Abzulehnen.
Der Fortschritt kommt und das ist auch gut so.
Ich bin sehr gespannt auf die Perspektiven, welche diese neue Technologie uns (wahrscheinlich erst in ein paar Jahrzehnten) bieten wird.
Die Interventionelle Radiologie könnte hiermit einen Schritt weiter gehen, wenn diese Anwendungen nicht nur für Diagnose sondern auch für Therapie benutzt werden können.

Wie bei allen Medikamenten und neuen Methode wird auch diese eine sorgfältige Prüfungsphase durchlaufen müssen und sich dann in der klnischen Praxis etablieren müssen. Es ist die Aufgabe unserer Spezialisten (sowohl Techniker als auch Mediziner) hier das Wohl der Patienten im Auge zu behalten.
Hier bin ich sehr zuversichtlich, dass das weiterhin der Fall sein wird.

Viel zu oft sind wir Mediziner heutzutage ohnmächtig, weil wir einfach noch nicht über die notwendige Technologie verfügen Krankheiten zu behandeln. Es wird sich zeigen wie nützlich diese spezielle Technologie sein wird, das Vordringen in diesen Bereich beurteile ich allerdings als sehr positiv.

#10 |
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Bernd Hoppe
Bernd Hoppe

Ist der Arzt der Zukunft ein Computer ?

#9 |
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Gast
Gast

Und kann ich meine Gesundheit dann auch google’n und mit meine Kreise vergleichen? Die NSA hat dann noch mehr Daten um ihre “Terroristen” zu finden. Sicherlich ist Nanotechnologie wichtig nur sollte das eine INTERNET Firma übernehmen. Die Welt gibt miljarden für unerklärliche TOP SECERET Projekte aus aber für die Gesundheits Forschung nur Millionen. Die Menschheit soll aufhören sich zu bekriegen.

#8 |
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Nichtmedizinische Berufe

brave new world!

#7 |
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Medizinjournalist

Toller Markt – nicht wahr. Man muss nur fein messen, dann sind alle Menschen behandlungsbedürftig – ab Zeugung bis zur Nulllinie und dort beliebig lange. Äh – natürlich nur so lange, wie einer das bezahlt.

#6 |
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Nichtmedizinische Berufe

Datenbrillen zur Messung des Blutzuckers?
Waren das nicht Kontaktlinsen?

#5 |
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Hurra, da könnt man ja schon von den falsch-Positiven leben ;-D
Ein alter Medizinertraum erfüllt sich, Knock lässt grüßen…

#4 |
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Wenn man die Nanopartikel-Technologie im Körper einmal beherrscht, lassen sich damit viel weitere Anwendungen finden und Zwecke erreichen. Deren Missbrauch ist Tür und Tor geöffnet, lassen sich doch die Fullerene/Graphene mit beliebigen Molekülen füllen.

#3 |
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Gast
Gast

Ja ja, in wenigen Jahren… 30-40 Jahre sind wohl eher realistisch. In der Biologie gab und gibt es immer wieder große Versprechen und Vorhersagen. Wir haben ja noch nicht mal den “War on Cancer” gewonnen und die Effektivität von den sog. “targeted therapies” lässt auch mehr als zu wünschen übrig. Also mal schön den Ball flach halten miit solchen Kommentaren.

#2 |
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Gast
Gast

Super und wenn man das hackt hat man plötzlich tausend Krankheiten.

#1 |
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