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entdeckt_01_2015

FORSCHUNG// DAS FORSCHUNGSMAGAZIN AUS DEM HZDR WWW.HZDR.DE 22 23 Ein ganzes Arsenal an Radiopharmaka steht den Forschern und Ärzten zur Verfügung. Das Arbeitspferd ist der „PET- Zucker“. Bei diesem radiomarkierten Glucosederivat macht man sich zunutze, dass viele Tumorarten besonders viel Energie und damit Glucose verbrauchen. Dagegen reichern sich radiomarkierte Aminosäuren in Hirntumoren an. Weitere Radiopharmaka dienen der Charakterisierung von Tumoren und unterstützen damit die Therapieplanung, werden für die Diagnose von Knochenmetastasen und der Parkinson- Krankheit eingesetzt oder dafür, Vorgänge der Hirnfunktion (Neurotransmission) abzubilden. Dieser „Werkzeugkasten“ wird durch die Forschungen ständig erweitert. Das HZDR stellt die Radiopharmaka in einem zertifizierten GMP-Bereich (GMP steht für „Good Manufacturing Practice“) her. Es besitzt für zwei der wichtigsten Substanzen eine arzneimittelrechtli- che Zulassung: „GlucoRos“ ([F-18]FDG) und „NaFRos“ ([F-18] Fluorid). Von den insgesamt zwölf Radiopharmaka für die klinische Praxis sind sechs häufig im Einsatz. Meilensteine aus 20 Jahren PET-Bildgebung Bereits im Jahr 2004 entwickelten HZDR-Wissenschaftler eine fortgeschrittene Methode zur Korrektur der Patienten- bewegung während der Untersuchung für die PET. Als eine der ersten Gruppen überhaupt etablierten sie ein System für Kopfuntersuchungen, bei dem Infrarotkameras die Bewegun- gen verfolgen. Diese Bewegungen werden rechentechnisch den millionenfach anfallenden Messwerten exakt zugeordnet, sodass ein „Verwackeln“ der Bilder quasi in Echtzeit verhin- dert wird. Das leistungsstarke Softwarepaket ROVER, das heute welt- weite Verbreitung findet, zählt ebenfalls zu den Meilenstei- nen. Vertrieben durch die Firma „ABX advanced biochemical compounds“ im sächsischen Radeberg, garantiert ROVER eine schnelle und einfache Bildverarbeitung sowie eine standar- disierte Auswertung der erzeugten Bilder. Die Physiker und Informatiker am Institut für Radiopharmazeutische Krebs- forschung passen ROVER stetig an laufende Entwicklungen an – zum Beispiel vor Jahren an die Kombination aus PET und Computertomographie (CT) oder aktuell an Anlagen für PET und Magnetresonanz-Tomographie – und ertüchtigen die Software für klinische Anforderungen. So können Radioonko- logen die Bilddaten in die Systeme zur Bestrahlungsplanung importieren, was eine nahtlose Integration von modernsten diagnostischen Methoden in die Therapie von Krebserkrankun- gen möglich macht. Deutschlands erstes, für Patienten zugelassenes PET/MRT- Ganzkörpergerät nahm im Jahr 2011 im Helmholtz-Zentrum den Betrieb auf. „Bei dieser Kombination aus PET und Magnetresonanz-Tomographie (MRT) handelte es sich um die zweite Anlage in Europa und die dritte weltweit. „Immerhin machten sich während der vierjährigen Betriebszeit in Rossen- dorf mehr als 2.700 Patienten zur Untersuchung auf den Weg zu uns“, resümiert Jörg Steinbach. Zugleich fanden intensive Forschungsarbeiten statt, um die neuartige Kombinations- technologie für die Klinik zu optimieren. Im April 2015 war es dann soweit: Das Gerät fand einen neuen Platz am Universi- tätsklinikum Dresden ganz in der Nähe des Nationalen Zent- rums für Strahlenforschung in der Onkologie, kurz „OncoRay“, das gemeinsam von den Partnern Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, Medizinischer Fakultät der TU Dresden und HZDR getragen wird. Um dennoch die Forschungsarbeiten am Helmholtz-Zentrum fortführen zu können, wurde eigens ein Teil der Betriebszeit am PET/MRT-Gerät dafür reserviert. Jährlich erkranken rund 450.000 Patienten in Deutschland neu an Krebs. Aber jeder Patient, ja selbst jeder Tumor ist anders. Experten sind sich einig, dass nur mit individuellen Therapie- ansätzen die Heilungsrate, die derzeit bei etwa 50 Prozent liegt, weiter erhöht werden kann. Fortschritte bei den Bildge- bungsverfahren helfen dabei, Tumore immer besser nachwei- sen, lokalisieren und charakterisieren zu können. Instituts- direktor Steinbach: „Ein Schwerpunkt an unserem Institut liegt ganz klar auf der Entwicklung radioaktiver Sonden. Vor allem Radiotracer, die nicht nur Lage und Ausbreitung, sondern auch Verhalten und Funktionen von Tumoren darstellen, sind unser Ziel.“ Dazu haben immer auch biochemische Grundlagenarbei- ten gehört, um die besten Andockstellen für tumorspezifische Radiopharmaka zu entdecken. Radiotherapeutika für die interne Bestrahlung Neue und effektive Krebstherapien zu entwickeln, ist eine der größten Herausforderungen an die Medizin. Wenn sich bei einem Patienten bereits Absiedlungen (Metastasen) gebildet haben, muss die Behandlungsmethode systemisch sein, das heißt, die Tumortherapeutika müssen über die Blutbahn zu den Metastasen gelangen. Dies ist beispielsweise das Gebiet der Chemotherapie. Wesentliche Fortschritte bei der Therapie bestimmter Tumore könnten neue Arzneimittel bringen, die Krebszellen entweder gezielt mit Radioaktivität oder über das körpereigene Immunsystem bekämpfen. Die HZDR-Forscher verfolgen hier mehrere Wege. Sie erforschen spezielle, mit Radionukliden markierte Substanzen sowie Nanopartikel. Die Idee: Die Radionuklide werden mit einem Trägermolekül oder Trägerteilchen zum Tumor transportiert und die dort freiwerdende Strahlungsenergie führt zum Absterben der Krebszellen. Hierfür sind geeignete Radionuklide notwendig, die am Wirkungsort verbleiben müssen, bis die Strahlendosis Forschungsschwerpunkte sind radioaktive Arzneimittel und molekulare Bildgebung.

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