Unser Atem verrät, ob wir gesund oder krank sind. Forschende der UZH und der ETH Zürich haben gemeinsam eine bahnbrechende Methode entwickelt, um anhand der Atemluft Krankheiten zu diagnostizieren. Jetzt sucht die UZH Foundation Geld, um dem vielversprechenden Projekt zum Durchbruch zu verhelfen.

Thomas Gull, UZH Kommunikation, Redaktor UZH Magazin

Exhalomics
Zurich Exhalomics
Renato Zenobi (links) und Malcom Kohler (Mitte) zeigen UZH-Rektor Michael Hengartner die Ionisationskammer, die zur chemischen Analyse unseres Atems verwendet wird. (Bild: Thomas Gull)

 

Heute werden Krankheiten oft diagnostiziert, indem Blut oder Urin untersucht werden. Forschende der UZH und der ETH Zürich gehen im Rahmen von «Zurich Exhalomics», einem Flagship-Projekt der Hochschulmedizin Zürich, nun ganz neue Wege bei der Diagnose von Krankheiten: Sie analysieren die Luft, die wir ausatmen.

Im Rahmen einer Fundraising-Veranstaltung der UZH Foundation haben Malcom Kohler, Professor für Pneumologie der UZH und Direktor der Klinik für Pneumologie am UniversitätsSpital und Renato Zenobi, Professor für Analytische Chemie an der ETHZ, ihre Forschungsarbeit vorgestellt und aufgezeigt, welches diagnostische Potenzial die Auswertung unserer Atemluft hat. Bereits heute können die Wissenschaftler anhand unseres Exhalats mehrere Erkrankungen identifizieren wie die Chronisch obstruktive Lungenkrankheit (COPD), die Obstruktive Schlafapnoe (OSA), Zystische Fibrose, Lungenfibrose oder Asthma.

Ins Handy hauchen

Ein grosser Vorteil der Methode ist, dass sie nicht invasiv ist und die entsprechenden Proben ohne grossen Aufwand genommen werden können, indem die Atemluft durch eine geheizte Röhre geblasen wird und von dort in ein Massenspektrometer gelangt, das die in der Luft enthaltenen Substanzen misst. Jeder Atemstoss besteht aus Hunderten bis Tausenden verschiedener Moleküle, die Auskunft über unseren Stoffwechsel geben. Sie zeigen etwa an, was wir gegessen oder getrunken haben, ob wir müde, gesund oder krank sind. Erschwert wird die Auswertung allerdings durch Substanzen, die in der natürlichen Atemluft vorkommen können: wie etwa Aromastoffe in Kaugummis, Zigaretten, Bonbons oder Lippenstift.

Das grosse Ziel der Exhalomics Forscher ist, Krankheiten einfach und präzise zu diagnostizieren. Wie Renato Zenobi ausführte, könnten wir idealerweise in Zukunft einen Sensor in unserem Mobiltelefon anhauchen, dieses würde unseren Atem auswerten und eine erste Diagnose erstellen.

Doping und Drogen

Trotz der ersten Erfolge ist man davon noch weit entfernt. Jetzt muss die vielversprechende Diagnosemethode weiter verbessert werden. Dazu werden weitere Studien benötigt, die die bisherigen Ergebnisse validieren; die Datenanalyse soll automatisiert werden; die Mess- und Auswertungsinstrumente müssen weiterentwickelt werden – sie sollen einfacher und kleiner werden, damit sie industriell hergestellt und im klinischen Alltag eingesetzt werden können. Zudem möchten die Forscher die Messungen auf andere Erkrankungen ausweiten wie etwa Lungenentzündung oder Lungenkrebs. Interessant wären auch andere Anwendungen wie etwa zur Kontrolle der (regelmässigen) Einnahme von Medikamenten, oder zum Nachweis von Doping und Drogen.

An die Weltspitze katapultieren

Es gibt also noch viel zu tun. Dazu benötigt Exhalomics Geld – rund 2.7 Millionen Franken für die nächsten drei Jahre. Diesen Betrag möchte die UZH Foundation mittels Fundraising  bei Privatpersonen, Stiftungen und Unternehmen zusammenbringen. Die Unterstützung sei essentiell betonte UZH-Rektor Michael Hengartner: «Dieser Zustupf könnte uns an die Weltspitze katapultieren!» Exhalomics habe das Potenzial, weltweit zur neuen «klassischen» Methode zur Diagnose von Krankheiten zu werden. «Wenn das Projekt erfolgreich ist, werden wir einst sagen können: Exhalomics ist in Zürich entwickelt worden, wie einst der Ballonkatheter.»

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