„Schwarzes Loch“-Filter fängt Krebszellen im Blut ein – Mäuse überleben deutlich häufiger

Eine Krebsoperation kann erfolgreich verlaufen – und trotzdem bleiben gefährliche Tumorzellen im Körper zurück. Einige gelangen ins Blut, wandern durch den Körper und können in anderen Organen neue Tumoren bilden. Chinesische Wissenschaftler haben nun einen Filter entwickelt, der solche Krebszellen aus dem Blut entfernen soll. Sie nennen ihn „Black Hole“, Schwarzes Loch. In Versuchen mit Mäusen überlebten nach einer Operation und anschließender Kombination aus Blutfilter und Chemotherapie 50 Prozent der Tiere. Mit Chemotherapie allein waren es nur 20 Prozent.

Das Forschungsteam um Aynur Abdulla und Xianting Ding von der Shanghai Jiao Tong University beschreibt das Verfahren im Fachjournal Microsystems & Nanoengineering. Ähnlich wie bei einer Dialyse fließt das Blut durch ein Gerät außerhalb des Körpers. Dort bleiben Krebszellen an winzigen, mit Antikörpern beschichteten Strukturen haften. Das übrige Blut gelangt zurück in den Kreislauf. Der ungewöhnliche Ansatz richtet sich gegen eine der größten Gefahren bei Krebs: die Bildung von Metastasen. Ob sich damit auch bei Menschen Rückfälle verhindern lassen, ist noch offen.

„Schwarzes Loch“ hält Krebszellen mit Antikörpern fest

Im Inneren des Filters verlaufen winzige Kanäle mit dreieckigen Säulen und gebogenen Hindernissen. Ihre Oberflächen sind mit Antikörpern beschichtet. Diese erkennen ein Eiweiß namens EpCAM, das auf der Oberfläche vieler Krebszellen vorkommt. Beim Kontakt bleiben die Tumorzellen haften, während die übrigen Blutzellen weitgehend ungehindert passieren können.

Eine kleine Pumpe hält das Blut in Bewegung. Es fließt aus dem Körper durch die Kanäle und anschließend wieder zurück. Anders als bei einer Chemotherapie gelangen dabei keine zusätzlichen Wirkstoffe in den Blutkreislauf. Allerdings erfasst der Filter nur Krebszellen, die das passende Oberflächenmerkmal tragen.

Krebszellen aus dem Blut filtern gelingt mit hoher Trefferquote

Im Labor funktionierte das Verfahren zunächst mit menschlichen Krebszellen aus Brust-, Lungen- und Prostatatumoren. Unter günstigen Bedingungen fing der Filter mehr als 94 Prozent der untersuchten Zellen ab. Bei Lungen- und Prostatakrebszellen lag die Trefferquote bei rund 97 Prozent.

Anschließend mischten die Wissenschaftler 1000 Brustkrebszellen in einen Milliliter Blut und ließen die Probe eine Stunde lang zirkulieren. Bereits nach zehn Minuten hatten sich 141 Krebszellen im Filter gesammelt. Nach 40 Minuten waren es durchschnittlich rund 513. Am Ende blieben 819 der ursprünglich 1000 zugesetzten Krebszellen zurück. Das entsprach einer Entfernung von rund 82 Prozent.

Blutfilter und Chemotherapie erhöhen Überlebensrate

Für den Tierversuch erhielten 20 Mäuse Brustkrebszellen, aus denen sich innerhalb von zwei Wochen Tumoren entwickelten. Nach der operativen Entfernung teilten die Wissenschaftler die Tiere in vier Gruppen ein. Einige erhielten Chemotherapie, andere ausschließlich die Filterbehandlung. Bei einer weiteren Gruppe kombinierten sie beide Verfahren. Die übrigen Tiere bekamen keine zusätzliche Therapie.

Die Blutfilterbehandlung dauerte 30 Minuten. Dabei floss das Blut aus einer Halsschlagader durch das Gerät und über eine Halsvene zurück. Anschließend beobachteten die Wissenschaftler die Mäuse vier Wochen lang. Die Überlebensraten unterschieden sich erheblich:

Ohne zusätzliche Behandlung: Nach 21 Tagen lebte keines der Tiere mehr.
Nur Chemotherapie oder nur Blutfilter: Nach 28 Tagen überlebten jeweils 20 Prozent.
Chemotherapie und Blutfilter kombiniert: Nach 28 Tagen lebten noch 50 Prozent der Mäuse.

Das „Schwarze Loch“ soll Krebszellen aus dem Blut fischen, bevor sie Metastasen bilden. Die Grafik zeigt das Prinzip des Filters und den Tierversuch: Mäuse mit zusätzlicher Chemotherapie überlebten häufiger und erlitten seltener Tumorrückfälle. © microsystems & nanoengineering — © Aynur Abdulla et al. (2026) / Microsystems & Nanoengineering, Fig. 1, CC BY-NC-ND 4.0 Das „Schwarze Loch“ soll Krebszellen aus dem Blut fischen, bevor sie Metastasen bilden. Die Grafik zeigt das Prinzip des Filters und den Tierversuch: Mäuse mit zusätzlicher Chemotherapie überlebten häufiger und erlitten seltener Tumorrückfälle. © Aynur Abdulla et al. (2026) / Microsystems & Nanoengineering, Fig. 1, CC BY-NC-ND 4.0

Kombinierte Behandlung verzögert Tumorrückfälle

Bei den Mäusen mit kombinierter Behandlung traten neue Tumoren später auf. Auch die Ausbreitung in die Lunge fiel geringer aus. In den anderen Gruppen fanden die Wissenschaftler häufiger Metastasen. In der Kombinationsgruppe war die Zahl der im Blut nachweisbaren Krebszellen von 1934 vor der Operation auf 53 am 28. Tag gesunken. Unter alleiniger Chemotherapie ging sie von 2374 auf 99 zurück.

Zusätzlich überprüften die Wissenschaftler die Verträglichkeit des Verfahrens. Bei gesunden Mäusen normalisierten sich vorübergehend veränderte Blutwerte innerhalb von vier Wochen. Auch in Herz, Leber, Lunge, Nieren und Milz fanden sie keine auffälligen Gewebeschäden. Die Autoren sehen darin eine mögliche Grundlage für eine spätere ergänzende Krebsbehandlung.

Für Menschen müsste der Blutfilter erheblich schneller arbeiten

Der bisherige Prototyp verarbeitet lediglich 1,2 Milliliter Blut pro Stunde. Während der halbstündigen Behandlung flossen bei den Mäusen insgesamt 0,6 Milliliter durch das Gerät. Ein erwachsener Mensch besitzt dagegen etwa fünf Liter Blut. Um größere Blutmengen zu reinigen, müsste das System erheblich leistungsfähiger werden.

Hinzu kommt die begrenzte Aussagekraft des Tierversuchs. Insgesamt nahmen nur 20 Mäuse teil, und jedes Tier erhielt höchstens eine Filterbehandlung. Ob sich mit mehreren Anwendungen zusätzliche Krebszellen entfernen und Rückfälle weiter hinauszögern lassen, ist bislang unbekannt. Auch die langfristige Sicherheit bleibt offen.

Die Wissenschaftler entwickeln deshalb eine größere Version des Geräts und erproben das Verfahren bereits in einem Rattenmodell. Dabei müssen sie auch klären, ob der Filter bei höheren Durchflussmengen zuverlässig arbeitet. Größere Filterflächen benötigen zudem mehr Antikörper, was die Behandlung verteuern könnte. Vor einer möglichen Anwendung beim Menschen stehen weitere Tierversuche und klinische Prüfungen.

Kurz zusammengefasst:

Chinesische Wissenschaftler haben einen Blutfilter namens „Black Hole“ entwickelt, der Krebszellen mithilfe spezieller Antikörper einfängt und aus dem Blut entfernt.
Bei Mäusen mit operativ entferntem Brustkrebs überlebten nach 28 Tagen 50 Prozent mit Blutfilter und Chemotherapie, gegenüber 20 Prozent mit Chemotherapie allein.
Der Filter könnte künftig helfen, Metastasen und Rückfälle zu verhindern, wurde bislang aber nur an Tieren getestet und ist noch nicht für Menschen geeignet.

Übrigens: Manche Krebszellen überstehen eine Chemotherapie und können später neue Tumoren bilden. Wissenschaftler der ETH Zürich haben ein künstliches Zellgedächtnis entwickelt, das solche Veränderungen nachvollziehbar machen soll. Mehr dazu in unserem Artikel über resistente Krebszellen.

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