Wenn sich ein Mensch zum Beispiel mit einem Messer am Finger verletzt, wird über ein ausgefeiltes Signalsystem im Körper die Blutgerinnung aktiviert. Das Protein Thrombin ist ein wichtiger Blutgerinnungsfaktor. „Es wandelt im Körper Fibrinogen in Fibrin um, das wie ein Klebstoff die Wunde verschließt“, erklärt Professor Dr. med. Bernd Pötzsch, Oberarzt am Institut für Experimentelle Hämatologie und Transfusionsmedizin der Universität Bonn.
Allerdings muss das Thrombin in einer Art Regelkreis fein justiert werden. Ein Zuviel des Enzyms kann zu gefährlichen Blutgerinnseln führen, die etwa einen Herzinfarkt, einen Schlaganfall oder eine Lungenembolie auslösen. Ist dagegen zu wenig Thrombin vorhanden, kann dies Blutungen zur Folge haben. „Beides ist bei einer Operation unerwünscht“, sagt Professor Pötzsch. „Deshalb ist es sehr wichtig zu wissen, wie viel Thrombin sich im Blut eines Patienten befindet.“ Liegt die Menge dieses Gerinnungsfaktors nicht im grünen Bereich, kann der Sollwert kurzfristig mit Medikamenten eingestellt werden.
Die Gerinnungsforscher des Universitätsklinikums und Wissenschaftler des Life and Medical Sciences Instituts (LIMES) der Universität Bonn entwickelten gemeinsam einen biologischen Sensor, der direkt die Menge an Thrombin im Blut feststellen kann. „Bisher konnten nur verwandte Substanzen des Thrombins nachgewiesen werden, die aber nicht so aussagekräftig für den Gerinnungsstatus sind“, sagt Professor Dr. Günter Mayer, Biochemiker am LIMES-Institut.
Das Thrombin wird wie in einen Käfig eingefangen
Die Wissenschaftler verwenden so genannte Aptamere, die gezielt das Thrombin wie in einen Käfig einfangen und damit der Analyse mit herkömmlichen Untersuchungsgeräten zugänglich machen. „Bei dem Aptamer handelt es sich um Desoxyribonukleinsäure – also eine Abwandlung der DNS wie sie auch in unserem Erbgut vorkommt“, erläutert Professor Mayer. Das spezielle Aptamer, das auch Oligonukleotid-Anker genannt wird, fängt ausschließlich das Thrombin ein. Dass damit eine sehr exakte Bestimmung des Blutgerinnungsstatus während einer Operation möglich ist, stellten die Forscher zusammen mit Ärzten der Bonner Universitätsklinik und Poliklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie bei der Implantation künstlicher Hüftgelenke unter Beweis.
„Unsere Methode der Thrombinbestimmung haben wir bereits vor mehreren Jahren patentieren lassen“, berichtet Professor Mayer. Das Unternehmen American Diagnostica, das zur Sekisui-Gruppe in Tokyo (Japan) gehört, will das Testsystem nun auf den Markt bringen. „Wir haben einen Lizenzvertrag geschlossen, wodurch an die Universität Bonn Nutzungsgebühren fließen“, sagt der Biochemiker. „Beide Partner gewinnen: American Diagnostica kann dadurch ein neues diagnostisches Instrument anbieten, und wir profitieren von dem weltweiten Vertriebsnetz des Unternehmens.“
Publikation: Jens Müller, Tobias Becher, Jennifer Braunstein, Philipp Berdel, Sascha Gravius, Falk Rohrbach, Johannes Oldenburg, Günter Mayer und Bernd Pötzsch: Profiling of Active Thrombin in Human Blood by Supramolecular Complexes, Angew Chem Int Ed Engl. 2011; 50: 6075-8.
Kontakt:
Professor Dr. med. Bernd Pötzsch/ PD Dr. Jens Müller
Institut für Experimentelle Hämatologie und Transfusionsmedizin des Universitätsklinikums Bonn
Tel. 0228/28716745
bernd.poetzsch@ukb.uni-bonn.de
Professor Dr. Günter Mayer
LIMES-Institut der Universität Bonn
Tel. 0228/734808
gmayer@uni-bonn.de
Damit die Blutgerinnung im grünen Bereich bleibt Damit die Blutgerinnung im grünen Bereich bleibt
Wissenschaftler der Universität Bonn entwickeln ein Testsystem. Lizenzvertrag mit Diagnostik-Unternehmen
Das Ausmaß der Blutgerinnung ist von Mensch zu Mensch verschieden und kann bei Operationen zu Problemen führen. Ist die Gerinnung zu gering, sind Blutungen eine mögliche Folge. Eine überschießende Blutgerinnung kann dagegen das Risiko für einen Schlaganfall oder einen Herzinfarkt erhöhen. Wissenschaftler der Universität Bonn haben eine Methode entwickelt, wie sich der Gerinnungsstatus während eines Eingriffs überwachen lässt. Eine Diagnostikfirma will den Biosensor nun auf den Markt bringen.
Thrombinfänger:
- Ein spezielles Aptamer fängt das für die Blutgerinnung entscheidende Thrombin ein.
© Grafik: Angewandte Chemie/Wiley-VCH Verlag
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