Um herauszufinden, welche Gene ein Tumor benutzt, untersuchen Forscher das chemische Verhalten des Erbguts. Die DNA, so das Chemikerkürzel für die Erbsubstanz, bildet lange Fadenmoleküle, die ganz ähnlich einem Reißverschluss aus zwei parallel verlaufenden, miteinander locker verzahnten Strängen bestehen. Ein Unterschied zum Reißverschluss ist, dass der Erbgutfaden nicht nur einen, sondern vier verschiedene Typen von zueinander passenden „Zähnen” enthält, sodass sich nur zwei Hälften mit passender Zahnfolge zusammenschließen können. Wenn ein Halbstrang in einem Tropfen Flüssigkeit auf einen passenden Partner trifft, heften sich die beiden von selbst zu einem stabilen Doppelstrang zusammen.
Die Eigenschaft, dass passende Gen-Abschnitte einander erkennen, wird auch auf den Gen-Chips ausgenutzt. Punkt für Punkt platzieren die Forscher mit Robotorhilfe winzige Tröpfchen auf den Chip, von denen jeder Tausende identische Kopien eines einzigen Gen-Abschnitts enthält. Die Gen-Fragmente kleben fest auf der vorbehandelten Oberfläche. Dann extrahieren die Forscher das Erbgut aus dem Krebsgewebe, zerlegen es in kurze Stücke und markieren es zum Beispiel mit einem roten Farbstoff. Das gefärbte Erbgut vermischen sie mit dem ähnlich aufbereiteten, aber grün markierten Erbgut aus normalem Gewebe. In diesem Gemisch wird der Gen-Chip einige Stunden oder Tage gebadet – lange genug, dass sich die rot und grün gefärbten Gen-Fragmente einen Konkurrenzkampf um die auf dem Chip fest klebenden Fragmente liefern und an die passenden Partner heften können.
Wenn schließlich das Gen-Gemisch weggespült wird, bleibt das gefärbte Erbgut nur an den Gen-Tupfern haften. Meist haben rotes Tumor-Erbgut und grünes aus normalem Gewebe zu gleichen Teilen Partner gefunden: Die Flecken zeigen einen Mischton. Doch immer dann, wenn im Tumor ein Gen fehlte, hat das Kontroll-Erbgut mangels Konkurrenz den Gen-Punkt leuchtend grün färben können. Gibt es im Tumor-Erbgut dagegen einen Gen-Überschuss, dann leuchtet der Punkt rot. Die Farbe der winzig kleinen Kleckse lässt sich mit einem Laser weitgehend automatisch erkennen und per Computer auswerten. „Auf diese Weise können wir Tausende von Veränderungen gleichzeitig überprüfen”, sagt Lichter.
