Laser gegen Krebs

Neue, ungewöhnliche Wege gehen. Nur so gibt es für Physiker Jan Enenkel ein Vorankommen – in der Wissenschaft und bei seiner Karriere. Während viele von der Universität in die Wirtschaft wechseln, hat er die umgekehrte Richtung eingeschlagen. Zehn Jahre lang hatte Enenkel in der Industrie gearbeitet, vor kurzem begann er sein Doktoratsstudium an der Universität Graz und brennt für Forschung. In seinem aktuellen Projekt nimmt er Anleihen bei Star Trek und entwickelt ein Messgerät mit Lasertechnologie, das Krebszellen genauer untersuchen kann.

Unterpremstätten bei Graz, Südkorea. Zusammenarbeit mit Samsung, LG und Apple. Im Zeitraffer lässt Jan Enenkel seine beruflichen Stationen beim weltweit tätigen Halbleiterhersteller ams Osram Revue passieren. „Ich wollte mich weiterentwickeln, mehr Verantwortung haben“, erinnert er sich. Und folgte dem Rat seines Vorgesetzten: „Mache einen Uni-Abschluss!“ Also begann er an der TU Graz zu studieren. Finanziert aus eigener Kraft, in dem er Stock-Options gewinnbringend verkaufte. „Die einen schaffen sich einen Porsche an“, schmunzelt der Nachwuchsforscher, „bei mir ist es der Master geworden. Es war das beste Investment.“
Während des Studiums entdeckte Jan Enenkel seine Leidenschaft für Spektroskopie. Der Fachbereich beschäftigt sich damit, wie Materialien Licht aufnehmen, aussenden oder streuen. „Für mich war es wie Liebe auf den ersten Blick“, beschreibt er seine Faszination. Daraus ist mittlerweile eine feste Beziehung geworden, die ihn für sein Doktoratsstudium ans Institut für Physik der Uni Graz führte. Unter der Betreuung von Peter Banzer setzt er sich mit strukturiertem Licht auseinander. Das heißt, er verändert dessen Eigenschaften wie Intensität, Polarisation oder Wellenlängen ganz gezielt und kann dann unter anderem winzige Teilchen sowie verborgene Eigenschaften von Stoffen und Substanzen sichtbar machen.

Berechnen und Basteln
Gerade in Physik reiche es aber nicht, nur Wissenschaftler:in zu sein. Es brauche auch den technischen Blick, um neue Ideen umzusetzen. Gewissermaßen Einstein und MacGyver in einer Person, wie Jan Enenkel augenzwinkernd bestätigt. „Denn wir machen oft Dinge, die noch keiner vor uns gemacht hat. Das heißt, wir sind Bastler:innen, weil wir uns die passenden Messgeräte selbst bauen müssen.“
Genau das tut er in seinem kürzlich gestarteten Projekt, das die Fördergesellschaft FFG mit einem Spin-off-Fellowship in der Höhe von rund 500.000 Euro unterstützt. In den kommenden 18 Monaten will Enenkel ein neues Laborgerät mit Lasertechnologie realisieren, das einzelne Tumorzellen untersuchen kann.
Das Prinzip für die hochpräzise Messplattform erinnert an den medizinischen Tricorder aus der Filmserie Star Trek. Mr. Spock, Pille und Co. richten das Gerät auf ein Objekt und wissen blitzschnell, um welche Substanz oder welches Material es sich handelt.
Bei Enenkels Technologie geht es um die detaillierte Bestimmung sogenannter zirkulierende Tumorzellen, die sich vom Gewebe lösen und über das Blut im Körper ausbreiten. Diese werden mit bestehenden Methoden aus Blutproben gewonnen. Das vierköpfige Team rund um den Doktoranden untersucht dabei winzige Proteine auf der Oberfläche dieser Zellen.
Der Projektleiter erklärt: „Diese Eiweiße sind nur wenige Nanometer groß – viele tausend Mal kleiner als ein menschliches Haar – und können wichtige Informationen über die Eigenschaften des Ursprungstumors liefern.“ Während aktuelle Verfahren vor allem bestimmen, welche Proteine vorhanden sind und in welcher Menge sie auftreten, soll die neue Methode mehr Hinweise über die molekulare Organisation auf der Zelloberfläche erfassen. 

Der Laser bringt's ans Licht
Im Fokus stehen zirkulierende Zellen von Brust- sowie Prostatakrebs, die zu den häufigsten Formen zählen. „HER2-positive Brustkrebszellen eignen sich besonders für die Untersuchung, da sie ein bestimmtes Oberflächenprotein in bestimmten Zuständen aufweisen, das mit unserer Technik analysiert werden kann“, begründet Enenkel.
Der Physiker nutzt dafür speziell geformtes Laserlicht und in dessen Brennpunkt eine winzige Gold-Nanokugel, um kleinste chemische Unterschiede auf den einzelnen Tumorzellen sichtbar zu machen. Am Ende des Projekts soll ein erster funktionsfähiger Prototyp des Analysegeräts entstehen. „Langfristig wollen wir die Technologie so weiterentwickeln, dass sie künftig zusätzliche Daten über Krebszellen liefern kann, die mit heutigen Verfahren nur schwer zugänglich sind“, skizziert Enenkel seine Vision. Die gewonnenen Informationen könnten, so der Wissenschaftler, eines Tages dazu beitragen, Entscheidungen über personalisierte Therapien zu unterstützen.
Die Entscheidung über seinen persönlichen Weg nach dem PhD-Abschluss steht zwar noch aus, Jan Enenkel hat aber eine konkrete Vorstellung: „Mein Plan ist es, aus dem FFG-Projekt heraus ein Start-up zu gründen und das Messgerät auf den Markt zu bringen. Somit könnte ich meinen wissenschaftlichen und industriellen Background ideal miteinander verbinden.“