Logo Nationales Zentrum für Strahlenforschung in der Onkologie - OncoRayNational Center for Radiation Research in Oncology Dresden / Heidelberg gegründet

Nachricht aus dem Forschungszentrum Dresden-Rossendorf vom 21.09.2010

Mit der Enthüllung einer Stele fiel heute der Startschuss für das „National Center for Radiation Research in Oncology Dresden / Heidelberg“. Die Forschungscluster OncoRay in Dresden - bei dem das Forschungszentrum Dresden-Rossendorf einer von drei Partnern ist - sowie HIRO in Heidelberg haben sich zusammengeschlossen und verfügen nun gemeinsam über eine Infrastruktur und Kompetenz in der Strahlenforschung, die selbst im internationalen Vergleich ihresgleichen sucht.

An der Gründungsveranstaltung auf dem Campus der Dresdner Universitätsmedizin nahmen neben den Vertretern der Trägerinstitutionen aus Dresden und Heidelberg die Bundesministerin für Bildung und Forschung, Prof. Annette Schavan, die Sächsische Staatsministerin für Wissenschaft und Kunst, Prof. Sabine von Schorlemer sowie Vertreter aus Wissenschaft und Politik teil.

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Überblick: Krebsforschung am FZD

Drei große Themenblöcke beschäftigen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD), wenn es um die Diagnose und Therapie von Krebs geht. Erstens treiben sie die Teilchenbeschleunigung mit innovativen Laser-Technologien voran mit dem Ziel, laserbeschleunigte Protonen in der klinischen Krebstherapie einsetzen zu können. Zweitens erforschen sie radioaktive Arzneimittel für die Diagnose von Krebs und auf dieser Basis eine neue Krebstherapie der Zukunft. Und drittens entwickeln und verbessern sie innovative Verfahren zur Bildgebung in der Onkologie. Dies geschieht in enger Kooperation mit den Kollegen im gemeinsamen National Center for Radiation Research in Oncology – OncoRay.

Teilchen-Beschleunigung mit Licht für die Krebstherapie

Kurzgepulste Laser eröffnen den Weg zu höchsten Lichtintensitäten. Wenn das Licht eines solchen Hochintensitäts-Lasers, wie er im FZD zur Verfügung steht, auf Materie trifft, lassen sich Teilchen auf hohe Energien beschleunigen. Dresdner Wissenschaftler erforschen dieses Prinzip, um damit kompakte Geräte für die Strahlentherapie mit Ionen (elektrisch geladenen Teilchen) bei Krebs zu entwickeln. Dabei zerstören Ionen Krebszellen sehr effektiv und schonen das umgebende gesunde Gewebe besser als mit herkömmlichen Techniken. Beschleunigte Wasserstoff- und Kohlenstoff-Ionen werden derzeit vor allem gegen inoperable Tumore in strahlenempfindlichen Organen wie Hirn oder Rückenmark eingesetzt.

Radioaktive Arzneimittel zur Diagnose und Therapie von Krebserkrankungen

Das FZD verfügt über langjährige Expertise für radioaktive Arzneimittel. So wurde hier u. a. mit Erfolg ein Präparat zur Diagnose von Hirntumoren entwickelt. Diagnosesubstanzen (Radiodiagnostika) unterscheiden sich von Krebstherapeutika durch die Strahlungsart, denn Radiodiagnostika sollen Tumore nicht zerstören – wozu viel lokal absorbierte Energie nötig wäre –, sondern sie lediglich markieren. Die für Radiodiagnostika genutzte Photonenstrahlung ist von außen mit dem sehr sensitiven Verfahren der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) messbar, wobei im Ergebnis dreidimensionale Bilder von Tumoren und Metastasen entstehen. Diagnose und Therapie basieren dennoch auf dem gleichen Prinzip: ein tumorspezifisches Molekül sucht im Körper den Tumor und trägt gleichzeitig ein radioaktives Atom in sich.

Die herkömmliche Strahlentherapie von außen und andere Therapiearten stoßen immer dort an Grenzen, wo der Tumor bereits Metastasen gebildet hat. Wenn sich diese überall im Körper verteilt haben, können sie nicht immer lokalisiert, geschweige denn vollständig vernichtet werden. Verbleibt aber nur eine einzige Krebsstammzelle im Körper, kann die Erkrankung jederzeit wieder aufflammen. Forscher weltweit arbeiten deshalb an neuartigen radioaktiven Arzneimitteln, die in Zukunft die externe Strahlentherapie ergänzen sollen. Diese Methode wird Endoradionuklid-Therapie genannt. Auch die Rossendorfer Forscher legen derzeit die Grundlagen für neuartige Medikamente, die Krebszellen im Inneren des menschlichen Körpers durch ionisierende Strahlung zerstören sollen. Basis dafür ist, dass Tumore einen erhöhten Stoffwechsel haben und deshalb mehr Energie oder chemische Baustoffe als gesunde Zellen benötigen. Krebszellen tragen beispielsweise Tumor-spezifische Eiweißstoffe auf ihrer Oberfläche, die von geeigneten Molekülen erkannt werden können. Nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip gilt es also, genau solche passenden, mit Radionukliden versehenen Moleküle zu entwickeln, die im Körper möglichst ausschließlich an der Krebszelle anhaften. Allerdings sind die Anforderungen an radioaktive Arzneimittel für die interne Bestrahlung extrem hoch, da die hohe Strahlenenergie nur an der Tumorzelle abgeben werden darf.

PET-MRT-Gerät nach dem Aufbau
PET-MRT-Gerät während des Aufbaus
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Innovatives Ganzkörper-PET/MRT-System für die Krebsdiagnose

Nach der Mount Sinai School of Medicine (New York) und dem Universitätsklinikum Genf verfügt nun das Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD) über das weltweit dritte Ganzkörper-PET/MRT-System, einer Entwicklung der Firma Philips. Es kombiniert in idealer Weise die Vorteile der Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT), d. h. die exzellente Weichteildarstellung, mit denen der Positronen-Emissions-Tomographie (PET), also insbesondere der hochsensitiven Abbildung von Stoffwechselprozessen im Körper. Durch die fast gleichzeitige Nutzung beider Verfahren, die mit dieser innovativen Technologie erstmalig möglich ist, können die Bilder optimal miteinander überlagert werden.

Das neue System soll zur Untersuchung verschiedener Krebserkrankungen eingesetzt werden sowie Beiträge zur Erfolgskontrolle der Strahlentherapie bei Krebs leisten. Methodische Arbeiten zur Bewertung und Verbesserung der PET/MRT-Technologie sollen dazu beitragen, den Einsatz des neuen Systems in der klinischen Routine vorzubereiten. Es besteht berechtigte Hoffnung, dass mit dem neuen Hybridgerät eine verbesserte und v. a. auch frühzeitigere Krebsdiagnose möglich ist, die es erlaubt, wesentliche Forschritte in der Krebsbehandlung zu erzielen.