Das Projekt „Ra-Dia-M“ nutzt Raman-Spektroskopie, um Hautkrebszellen lichtbasiert zu untersuchen und neue Diagnostikansätze zu entwickeln.
Krebs beginnt oft auf zellulärer Ebene – lange bevor Symptome spürbar sind oder bildgebende Verfahren Veränderungen zeigen. Am Biotech Campus Tulln entwickeln Forschende daher eine innovative Diagnosemethode: Mit Hilfe der oberflächenverstärkten Raman-Spektroskopie (SERS) und KI-gestützter Auswertung analysieren sie Zellveränderungen mithilfe von Licht. Im Projekt „Ra-Dia-M“ (Raman-Diagnostik für Melanomzellen) soll so frühzeitig erkannt werden, ob Zellen gesund oder bereits krankhaft verändert sind – und wie weit ein Melanom möglicherweise fortgeschritten ist.
„Das Projekt leistet einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung innovativer Diagnostikmethoden in der Krebsforschung. Durch die enge Zusammenarbeit mit unseren Partnerinstitutionen können wir die Raman-Spektroskopie gezielt vorantreiben – mit dem Ziel, Krebserkrankungen in Zukunft früher zu erkennen und individueller behandeln zu können“, betont Birgit Herbinger, Standortleiterin des Biotech Campus Tulln.
Automatisierte Diagnostik
In den ersten Projektjahren wurde ein System entwickelt, das Messdaten aus der lichtbasierten Untersuchung von Krebszellen vollautomatisch auswertet. Eine KI-gestützte Software prüft dabei die Messqualität und erkennt Unterschiede zwischen gesunden und veränderten Zellen. Grundlage dafür ist eine eigens aufgebaute Bibliothek chemischer „Fingerabdrücke“ – typische Raman-Signaturen verschiedener Zelltypen und -stadien. So lassen sich krankhafte Veränderungen frühzeitig und präzise identifizieren.
„Wir haben eine solide Basis für die automatisierte Bewertung von Krebszellproben geschaffen. Ein großer Vorteil liegt auch in der Digitalisierung unserer Daten: Alle entwickelten Analyseprogramme werden als Open-Source-Tools veröffentlicht, damit sie nachvollziehbar und von anderen Forschungsteams angewendet werden können“, erklären Katerina Prohaska und David Lilek, zwei der leitenden Forschenden im Projekt.
Im Projekt wurden neue SERS-Substrate entwickelt, die Lichtmessungen an Krebszellen erleichtern. Damit ließen sich Unterschiede zwischen Hodgkin-Lymphom- und Melanomzellen sichtbar machen – etwa zwischen metastasierenden und nicht-metastasierenden Zellen. Ergänzende Analysen zeigten Merkmale, die eine frühere Diagnose und genauere Einschätzung des Tumorstadiums ermöglichen.
