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Prof. Dr. Michael Bachmann
Executive Director Institute of Radiopharmaceuticel Cancer Research
Radioimmunology
m.bachmannAthzdr.de
Phone: +49 351 260 3170, +49 172 694 8424, +49 351 458 2101
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Marita Kersten
Secretariat / Administration
Institute of Radiopharmaceutical Cancer Research
m.kerstenAthzdr.de
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ZRT - Zentrum für Radiopharmazeutische Tumorforschung

KrebsforschungDas Institut für Radiopharmazeutische Krebsforschung verfügt mit dem neuen Gebäudekomplex des ZRT über eine Vielzahl an Laborräumen für chemische und biologische Forschungsarbeiten, einen leistungsfähigen Kreisbeschleuniger (Zyklotron), zertifizierte Reinräume für die Herstellung von Arzneimitteln und Bereiche für moderne Versuchstierhaltung sowie Bildgebungsanlagen unter einem Dach. Das ZRT vervollständigt somit die Forschungsinfrastruktur des Instituts am Standort. Für die Krebsdiagnostik und -therapie werden hier in enger Zusammenarbeit der sechs Abteilungen radioaktive Arzneimittel entwickelt und erprobt. Dabei werden die Prozesse von der Idee (clinical need) bis hin zur Einführung neuartiger Arzneimittel in die klinische Praxis begleitet. Das ZRT erlaubt eine noch größere Methodenvielfalt und bildet die Grundlage für erweiterte Kooperationsmöglichkeiten mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie.


Foto: Ring accelerator (cyclotron) at the Center for Radiopharmaceutical Tumor Research of the HZDR ©Copyright: Frank Bierstedt/HZDR

Ring accelerator (cyclotron) at the Center for Radiopharmaceutical Tumor Research of the HZDR

Picture: Frank Bierstedt/HZDR

Foto: Fluorescence microscopy at the new Center for Radiopharmaceutical Tumor Research ©Copyright: Frank Bierstedt/HZDR

Fluorescence microscopy at the new Center for Radiopharmaceutical Tumor Research

Picture: Frank Bierstedt/HZDR

Foto: Working with tumor cells under the laboratory hood ©Copyright: Frank Bierstedt/HZDR

Working with tumor cells under the laboratory hood

Picture: Frank Bierstedt/HZDR

Foto: Small-animal imaging at the Institute of Radiopharmaceutical Cancer Research ©Copyright: Frank Bierstedt/HZDR

Small-animal imaging at the Institute of Radiopharmaceutical Cancer Research

Picture: Frank Bierstedt/HZDR

Foto: Synthesis module for the production of radioactively labeled substances ©Copyright: Frank Bierstedt/HZDR

Synthesis module for the production of radioactively labeled substances

Picture: Frank Bierstedt/HZDR

Foto: Drug production in the cleanroom laboratory ©Copyright: Rainer Weisflog/HZDR

Drug production in the cleanroom laboratory

Picture: Rainer Weisflog/HZDR

Zyklotron zur Radionuklidherstellung

Ein wichtiges Element des Zentrums ist der 2018 in Betrieb genommene Kreisbeschleuniger. Er ist mit einer Protonenenergie von 30 MeV und 350 µA Strahlstrom wesentlich leistungsfähiger als sein Vorgänger. Da der Teilchenstrahl an zwei sich gegenüberliegenden Ausgängen extrahiert werden kann, lassen sich zur gleichen Zeit zwei verschiedene Radionuklide produzieren. Die höhere Teilchenenergie eröffnet den Wissenschaftlern außerdem Zugang zu bisher nicht herstellbaren Radionukliden, die die Basis bilden könnten für die Entwicklung ganz neuartiger radioaktiver Arzneimittel. Über ein spezielles Verteilungssystem erreichen die Radionuklide die jeweiligen Forschungslabore des Instituts und die Reinräume für die Herstellung von Radiopharmaka.

Labore für angewandte Grundlagenforschung und Arzneimittel-Entwicklung

In den Speziallaboren des ZRT forschen Wissenschaftler interdisziplinär. Sie alle verbindet das übergeordnete Ziel der Entwicklung neuartiger Arzneimittel und deren Einführung in die klinische Praxis. Basierend auf grundlegenden Untersuchungen entzündlicher Prozesse und Krebsvorstufen können sie vielversprechende Verbindungen für die klinische Anwendung identifizieren. So entwickeln und optimieren die Mitarbeiter des HZDR gemeinsam mit Medizinern am Universitätsklinikum "Carl Gustav Carus" der TU Dresden sogenannte Radiotracer. Solche radioaktiv markierten Arzneimittel ermöglichen eine bessere Diagnose von Krebserkrankungen. Sie lagern sich in spezifischen Gewebestrukturen, also bösartigen Tumoren oder den Metastasen, an und können mithilfe der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) sichtbar gemacht werden. Zudem erforschen die Wissenschaftler das Potential spezieller immunologischer Strukturen, die als Ausgangsstoffe oder Angriffspunkte für die Arzneimittel-Entwicklung dienen können. Im Rahmen der Translation theoretischer Erkenntnisse in die klinische Praxis übernimmt das HZDR parallel dazu auch Aufgaben der wissenschaftlichen Begleitung von klinischen Studien, beispielsweise für die von individualisierte, patientenspezifische Strahlentherapie.

In den Laboren des ZRT arbeiten Forscher unter anderem auf folgenden Themengebieten:

    • Molekularbiologie
    • Radionuklid-basierte Tumorbiologie
    • Radiochemie einschließlich Radionuklid-Erzeugung
    • Radiopharmakologie
    • Radio-/Tumorimmunologie
    • Kleintier-Bildgebung

Computergestützte Tumordetektion und -charakterisierung

Zu einer optimalen Tumordiagnostik des einzelnen Patienten gehört die Entwicklung von computerbasierten Methoden der Bildverfeinerung und -auswertung. Das ZRT ist ausgestattet mit Möglichkeiten zur Weiterentwicklung der drei- und vierdimensionalen Bildanalyse. Mit verbesserten Algorithmen und Analysemethoden können Tumoren immer detailgenauer dargestellt und Prozesse im Körperinneren exakt visualisiert werden. Das wiederum ist die Voraussetzung für Nuklearmediziner, die Größe und Lage von Tumoren zu beurteilen, um einen individuellen Behandlungsplan zu entwickeln. Die nachträgliche Aufbereitung und Verarbeitung der umfangreichen Daten trägt schließlich dazu bei, Behandlungserfolge zu analysieren und zu dokumentieren. An den HZDR-Instituten für Radiopharmazeutische Krebsforschung und für Radioonkologie - OncoRay arbeiten Naturwissenschaftler eng zusammen mit Nuklearmedizinern der Kliniken für Nuklearmedizin und für Strahlentherapie und Radioonkologie am Universitätsklinikum "Carl Gustav Carus" der TU-Dresden. Gemeinsames Ziel ist ein optimales Tumor-Monitoring, also die bildgestützte Verbesserung von Krebstherapien.

  • Bildgebung mit kombinierter Positronen-Emissions-/Magnetresonanz-Tomographie (PET/MR)
  • Radioonkologische PET-/MR-Bildgebung

Versuchstierhaltung

Auf dem Weg zu neuartigen und für den Menschen sicheren Behandlungsmethoden und Arzneimitteln schreibt der Gesetzgeber zwingend tierexperimentelle Forschung vor. Der hohen Verantwortung, die daraus erwächst, begegnet das HZDR mit modernsten Bedingungen, die sowohl den aktuellen Tierschutzrichtlinien zum Wohl der Tiere entsprechen (und zum Teil übertreffen) als auch optimale wissenschaftliche

Bedingungen bieten. Bei einer Kapazität von max. 1.900 Mäusen und 300 Ratten gewährleistet die Anlage die optimale Betreuung der Tiere auch nach Feierabend und an Wochenenden. Zusätzliche Sicherheit bietet das zentrale Überwachungssystem. Individuelle Belüftung und spezielle Reinigungs- und Fütterungsabläufe sorgen für wenig Störfaktoren bei den Tieren. Durch besondere Hygienemaßnahmen werden Forschungsergebnisse selbst bei Arbeiten mit immunsupprimierten Tieren verlässlich. Zum Wohl der Tiere werden diese nur bei medizinischer Indikation einzeln gehalten, Kletterangebote und Nistmaterial in den Käfigen bieten den Tieren Beschäftigung.

GMP-zertifizierte Reinräume für die Herstellung von Radiopharmaka

Arbeitstäglich produziert die Abteilung für Radiopharmaka-Herstellung am ZRT radioaktiv markierte Arzneimittel, sogenannte Radiotracer, gemäß dem aktuellen Stand der Technik und GMP-gerecht. GMP (Good Manufacturing Practice) steht für die Einhaltung hoher arzneimittelrechtlicher Vorschriften bei der Produktion in speziellen Räumen, abgegrenzt von den reinen Forschungsanlagen.

Von den erweiterten Reinraumkapazitäten profitieren Wissenschaft und klinische Anwendung gleichermaßen, wenn zukünftig eine größere Anzahl klinisch einsetzbarer Radiotracer als derzeit verfügbar sein wird. Die Abteilung produziert hauptsächlich im Rahmen des PET-Zentrums, einer interdisziplinären Forschungseinrichtung des HZDR gemeinsam mit den Kliniken für Nuklearmedizin sowie für Strahlentherapie und Radioonkologie am Universitätsklinikum "Carl Gustav Carus" der TU Dresden. Bei Bedarf werden über kooperierende Vertriebspartner auch andere Kliniken Mitteldeutschlands mit Radiopharmaka beliefert.


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