"Möglicherweise könnte dieser Test klinisch relevante Schäden, die durch ionisierende Strahlung verursacht wurden, sogar in einer klinischen Situation messen", sagte Dr. Steven A. Leadon, Professor für Strahlenonkologie an der University of North Carolina School of Medicine in Chapel Hill. "In Kürze werden wir vielleicht auch in der Lage sein, die Auswirkungen der Bestrahlung von Tumoren viel besser überwachen zu können, als wir es jetzt können."

Ionisierende Strahlung tötet Zellen ab, indem sie Abschnitte des genetischen Materials, der DNA, entweder spaltet oder anderweitig sprengt, sagt Leadon. Derzeit eingesetzte Methoden zur Messung dieser Schäden sind jedoch nicht empfindlich genug, um die Auswirkungen von Umgebungsstrahlung beurteilen zu können. Manchmal schädigen sogar die Testtechniken selbst die DNA.

"Unsere neue Technik verwendet Antikörper, die spezifische Formen von DNA-Schäden erkennen", erklärt Le, einer der kanadischen Teammitglieder von der University of Alberta. "Diese Antikörper sind mit anderen Antikörpern verknüpft, die ein fluoreszierendes Licht abgeben und sich ebenfalls an die beschädigte DNA anheften."

Wissenschaftler geben diese Mischung aus DNA und Antikörpern in ein winziges Reagenzgläschen und unterziehen sie der sogenannten Kapillarelektrophorese: Ein Laserstrahl gleitet über das Röhrchen und beleuchtet dabei die Probe. Elektronische Detektoren überwachen die erzielte Fluoreszenz. Je höher die Lichtintensität, desto größer die Schädigung.

In den in Science beschriebenen Experimenten demonstrierten die Forscher sowohl die Empfindlichkeit ihrer neuen Methode als auch, daß die DNA-Reparatur beschleunigt werden kann. Sie bestrahlten Zellen mit 0,25 Gray vier Stunden, bevor sie dieselben Zellen einer klinischen Dosis von zwei Gray aussetzten (ein Gray ist die Energiedosis, bei der eine Energie von 1 Joule in der Masse von 1 Kilogramm umgesetzt wird). Ihr Test zeigte, daß vorbehandelte Zellen die durch die größere Strahlendosis verursachten genetischen Schäden bedeutend schneller reparieren konnten als nicht vorbehandelte Zellen. "Wir könnten diesen ultra-empfindlichen Assay auch für andere Ursachen von DNA-Schäden benutzen, zum Beispiel jene, die durch Tabakrauch verursacht werden", sagte Le. "In dieser Arbeit haben wir das Auftreten von Thymin-Glykol untersucht, welches die Schädigung durch Strahlung anzeigt."

Die bereits vorhandenen Tests sind nicht nur weniger empfindlich, sondern auch arbeitsintensiv oder erfordern große Probenmengen für die Analyse, meint Leadon, der die von den kanadischen Wissenschaftlern verwendeten Antikörper entwickelte. Weil diese Antikörper so spezifisch sind, kann der neue Assay einen einzelnen Defekt in DNA von 300 Millionen Basenpaaren Länge aufdecken.