Emergente Data Mining-Methoden für die Diagnose von Tumoren mit DNA-Microarrays

Die Philipps-Universität Marburg präsentiert auf der CeBIT 2002 in Hannover ein Verfahren, das auf der Basis einer kleinstmöglichen Menge identifizierter Gene Krankheiten sicher und kostengünstig diagnostiziert.

11.03.2002

Die Philipps-Universität Marburg demonstriert auf der CeBIT 2002 vom 13. bis 20. März in Hannover ein Verfahren, wie DNA-Microarrays von Tumoren mit datenbionischen Methoden diagnostiziert werden können. Die von Professor Alfred Ultsch (Neuroinformatik und Künstliche Intelligenz) in Kooperation mit Professor Martin Eilers (Institut für Molekulare Biologie und Tumorforschung) entwickelte Methode erlaubt es, auf der Basis einer kleinstmöglichen Menge identifizierter Gene Krankheiten sicher und zugleich kostengünstig zu diagnostizieren.

Neuroblastome Neuroblastome sind bösartige Krebserkrankungen die im Kindesalter auftreten. Sie sind die dritthäufigste bösartige Krebserkrankung im Kindesalter. Bundesweit erkranken jährlich ca. 150 bis 200 Kinder an diesem Tumor. Der Tumor entwickelt sich aus Vorläuferzellen des autonomen Nervensystems, welches die unwillkürlichen Funktionen, wie Herz- und Kreislauf, Darm- und Blasentätigkeit, steuert. Es sterben insgesamt ca. 40 % der erkrankten Kinder innerhalb der ersten fünf Jahre.

Tritt der Tumor im Säuglingsalter auf, so kann es jedoch sein, dass er sich ohne jede Behandlung zurückbildet. Ein wichtiges Forschungsziel ist es daher, diese harmlose Form des Neuroblastoms von Tumoren abzugrenzen, die schlechte Überlebenschancen bieten.

DNA-Microarrays DNA-Microarrays sind ein modernes, gentechnisches Verfahren, bei dem die Genaktivität, die so genannte Expression, von Tausenden verschiedener Gene in einer Zelle simultan gemessen wird. Die Aktivität bestimmter Gene in einer Zelle ist ein Indikator für den Zellzustand und die Aufgaben die gerade von der Zelle wahrgenommen werden. Insbesondere in der Tumorforschung erhofft man sich durch dieses Verfahren einen Einblick in die Mechanismen des Tumorgeschehens. DNA-Microarrays stellen eine Anordnung von Tausenden verschiedener DNA-Fragmente dar. An diesen können die Gene ankoppeln, die in der zu messenden Zelle vorkommen.

Die Expressionsrate, d. h. die Aktivität von Genen, wird durch ein Lumineszenzverfahren gemessen. Hierzu werden die einzelnen Gen-Messpunkte zum Aussenden von Licht angeregt. Das Helligkeitsmuster dient als Messgröße für die Expressionsrate von Genen. Kennzeichnend für diese Technik ist, dass sehr viele Variablen (die Gene) zugleich an einer Probe gemessen werden.

Hergestellt werden DNA-Microarrays mit Verfahren, die auch bei der Herstellung von Computerchips üblich sind. DNA-Microarrays werden daher auch "Gen-Chips" genannt.

https://www.bionity.com/de/news/9245/emergente-data-mining-methoden-fuer-die-diagnose-von-tumoren-mit-dna-microarrays.html