Please activate JavaScript!
Please install Adobe Flash Player, click here for download
ePaper created 2014-04-30, 15:13:56 | version 1.30.01
PortrÄt// Das Forschungsmagazin aus dem HZDR WWW.Hzdr.DE 34 35 Ein besonderes Augenmerk hat der Radioonkologe vor allem darauf gelegt, biologische Ergebnisse mit den technischen Entwicklungen der Strahlentherapie zusammenzubringen. So beschäftigt sich Baumann beispielsweise mit Biomarkern, die die Strahlenempfindlichkeit von Tumoren voraussagen. In einer klinischen Studie konnten er und sein Team feststellen, dass sich Tumoren im Kopf-Hals-Bereich, die mit Sauer- stoff unterversorgt sind, extrem resistent gegenüber einer Strahlentherapie zeigen. „Für die Chancen auf Heilung sind vor allem individuelle biologische Faktoren verantwortlich“, erläutert Baumann. „Diese müssen wir erforschen, um die Bestrahlungsdosis gezielt auf den Tumor abzustimmen.“ Exakte Messung der Strahlendosis Die Präzision der Strahlentherapie zu verbessern – dieses Ziel verfolgt auch Christian Richter. Der Forschungsgruppenleiter am OncoRay konnte eine zuverlässige Technik entwickeln, um die Strahlendosis laserbeschleunigter und damit ultrakurz ge- pulster Partikelstrahlen in Echtzeit genau zu messen. Dies ist ein weiterer Fortschritt auf dem Weg zur zukünftigen Krebsbe- handlung mit Hilfe von laserbeschleunigten Protonenstrahlen. Denn Laserlicht kann, ähnlich wie die großen Beschleuni- geranlagen, Protonen so extrem antreiben, dass sie für die Bekämpfung von Tumoren eingesetzt werden könnten. Bislang war allerdings nicht bekannt, welche biologische Wirkung von laserbeschleunigten Teilchenstrahlen ausgeht. Mit Richters Studie konnte dieses Problem mithilfe strahlen- biologischer Untersuchungen behoben werden. Damit ließen sich erste zuverlässige experimentelle Daten zur biologischen Wirksamkeit gewinnen – eine notwendige Voraussetzung, um laserbeschleunigte Protonen und Elektronen bei der Krebsbehandlung einzusetzen. Dank dieser Leistung konnte sich Christian Richter den mit 10.000 Euro dotierten 2. Platz beim Behnken-Berger-Preis sichern. Die Auszeichnung wird jedes Jahr von der gleichnamigen Stiftung an Nachwuchs- wissenschaftler verliehen, die sich mit der Anwendung von Strahlen in der Medizin oder dem Strahlenschutz beschäftigen. Kampf von außen und von innen Während die Strahlentherapie, die heute bereits bei 50 Pro- zent aller Krebspatienten eingesetzt wird, die erkrankten Zel- len durch Strahlen zerstört, die von außerhalb in den Körper eingebracht werden, setzt ein weiterer Forschungszweig des HZDR im Körperinneren an. Die Endoradionuklid-Therapie will Tumoren gezielt schädigen, indem sie radioaktive Substanzen direkt zu der Krebszelle schickt. Den Weg dorthin weisen zum Beispiel spezielle Antikörper, die als Transportmoleküle über die Blutbahn zum Tumor wandern und dort andocken. Diese Antikörper können entweder direkt radioaktiv markiert sein oder alternativ zunächst die Tumorzelle kennzeichnen, während der Strahler erst in einem zweiten Schritt injiziert wird. Das dabei angewandte Prinzip kann man sich wie einen Schlüssel vorstellen, der zielgenau nur zu einem Schloss passt. Denn die Wissenschaftler nutzen hierfür zwei komple- mentäre „unnatürliche“ DNA–Einzelstränge, von denen der eine an den Antikörper, der andere an den radioaktiven Stoff gebunden wird. Treffen die beiden aufeinander, gehen sie eine blitzschnelle und äußerst stabile Verbindung ein. Dafür kommt eine verfälschte DNA zum Einsatz, die vom Organismus nicht mehr als DNA erkannt wird, aber ihre Bindungseigenschaft über das Schlüssel-Schloss-Prinzip behält. Christian Förster hat nun einen der DNA-Einzelstränge so mo- difiziert, dass daran das therapeutische Radionuklid gebunden werden kann. Dieser radioaktiv markierte Einzelstrang weist im Organismus quasi ideale Eigenschaften auf: Er zirkuliert einerseits lange genug, um den am Antikörper gebundenen, komplementären DNA-Strang zu finden, reichert sich aber andererseits nur wenig in Organen an, die besonders sensitiv auf Strahlen reagieren. Außerdem wird der DNA-Einzelstrang in der Blutbahn nicht abgebaut. Letztlich gibt es nur eine Bindungsstelle im Organismus: Den Antikörper, der sich im Tumorgewebe besonders stark angereichert hat und der den komplementären DNA-Strang trägt. Der radioaktive Stoff entfaltet somit seine zerstörerische Wirkung vorrangig an den erkrankten Zellen, während der restliche Organismus weitge- hend vor einer Strahlenbelastung geschützt wird. Für dieses Er- gebnis zeichnete die Gesellschaft Deutscher Chemiker Förster mit dem Promotionspreis der Fachgruppe Nuklearchemie aus. Aber nicht nur die Behandlung von Krebserkrankungen, auch die präzise Diagnose und Charakterisierung von Tumoren, die unerlässlich für den erfolgreichen Kampf gegen die Krankheit sind, stehen im Fokus der Forschungsarbeiten im HZDR. So hat vor kurzem die Nachwuchsgruppe um Reik Löser einen neuen Radiotracer auf Peptid-Basis entwickelt. Die mit dem Radionuklid Fluor-18 markierte Sonde soll die Aktivität des Enzyms Lysyloxidase, das eine wichtige Rolle bei Krebserkran- kungen spielt, bildlich darstellen. „Durch Bildgebung mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET) konnten wir die Aufnahme eines Tracers in das Gewebe von drei Brustkrebs- Tumorarten nachweisen“, erläutert Manuela Kuchar von der Nachwuchsgruppe. Die Doktorandin erhielt für ihre Präsen- tation dieser Ergebnisse auf der Jahrestagung der Arbeitsge- meinschaft Radiochemie/Radiopharmazie den Preis für den besten Vortrag. Kontakt _Institut für Radioonkologie im HZDR / Nationales Zentrum für Strahlenforschung in der Onkologie – OncoRay Prof. Michael Baumann michael.baumann@uniklinikum-dresden.de _ Nationales Zentrum für Strahlenforschung in der Onkologie – OncoRay Dr. Christian Richter christian.richter@oncoray.de _Cross Cancer Institute in Edmonton, Alberta (seit 04.2013) Dr. Christian Förster cfoerste@ualberta.ca _Institut für Radiopharmazeutische Krebsforschung im HZDR Manuela Kuchar m.kuchar@hzdr.de