Noch Ende des 19. Jahrhunderts wussten Ärzte kaum mehr über Karzinome, als dass sie fester sind als das umgebende Gewebe. Nach wie vor gibt meist das Ertasten eines Knotens bei Brust und Prostatakrebs den Anlass zu einer eingehenderen Diagnostik. Seit etwa 30 Jahren zeichnet sich ab, dass die mechanischen Eigenschaften von Karzinomen – also von Geschwulsten, die aus Zellverbänden auf äußeren oder inneren Körperoberflächen hervorgehen – in der Tumorentwicklung eine große Rolle spielen. "Mechanische Kräfte bestimmen maßgeblich, wie Zellen sich teilen und mit anderen wechselwirken, wie sie Signale verarbeiten und senden. Es sind auch Kräfte im Spiel, wenn bösartige Zellen in andere Gewebe eindringen, metastasieren und sich an Oberflächen anheften", erklärt Muhammad Zaman, biomedizinischer Ingenieur an der Boston University in Massachusetts. Daher bilden mechanische Prozesse in der noch jungen physikalischen Krebsforschung einen Schwerpunkt – in der Hoffnung, neue Ansatzpunkte für Therapien und Diagnoseverfahren zu finden.

Eine Grundfrage lautet: Sind die mechanischen Eigenschaften der Zellen solider Tumoren untereinander vergleichbar oder hängen sie maßgeblich von denen der jeweiligen Mikroumgebung ab, beispielsweise den Proteingerüsten und den einwirkenden Kräften? Im ersten Fall müssten universelle Gesetze die Mechanik von Tumoren beschreiben, im zweiten wäre eine Vielzahl mechanischer Konstellationen zu erforschen ...