Besserer Durchblick dank kombinierter Bildgebung
Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) installiert heute weltweit erstmalig ein Kombigerät, das einen 9,4 Tesla Hochfeld-MRT mit einem PET-Scanner vereint. In der Kombination liefern die beiden bildgebenden Verfahren deutlich mehr Informationen über Tumoren.
Eine Vielzahl an bildgebenden Verfahren gewährt Einblicke ins Körperinnere. Jedes hat seine besonderen Vorteile, aber auch Grenzen. So lassen sich mit der MRT verschiedene Gewebe voneinander unterscheiden und auch z. B. die Durchblutung sichtbar machen. Die Stärke der Positronen-Emissionstomographie (PET) dagegen liegt darin, spezifische Zell- oder Gewebefunktionen abzubilden: Schwach radioaktiv markierte Biomoleküle, die „Tracer“, werden in den Stoffwechsel eingeschleust und mit hoher Empfindlichkeit in Zellen und Geweben nachgewiesen.
„Noch deutlich mehr Information erhalten wir, wenn wir beide Verfahren gleichzeitig einsetzen“, sagt Mark Ladd vom DKFZ. Der Physiker freut sich daher, dass er im DKFZ nun ein weltweit einmaliges Kombigerät in Betrieb nehmen kann: Es vereint ein MRT mit ultrahoher magnetischer Feldstärke von 9,4 Tesla mit einem PET-Scanner.
Damit wollen die DFKZ-Forscher wichtige Forschungsprojekte in Angriff nehmen. So erweisen sich etwa sauerstoffarme Tumorareale häufig als besonders schwer zu behandeln. Mit dem neuen Scanner soll nun herausgefunden werden, ob bei der Therapie dieser resistenten Areale die Schwerionenstrahlung, etwa mit Kohlenstoffteilchen, der konventionellen Photonentherapie überlegen ist. Das wird schon seit langem vermutet, da die Schwerionen-Strahlung eine besonders hohe biologische Wirksamkeit hat. Aber im lebenden Organismus ist dies noch nie nachgewiesen worden.
Mit der Kombi-Bildgebung wollen die DKFZ-Forscher die sauerstoffarmen Areale vor und nach einer Photonen- bzw. Schwerionentherapie an Tumormodellen vergleichen. Dabei hilft ein spezieller PET-Tracer, der spezifisch sauerstoffarme Tumorareale anzeigt. Parallel dazu lässt sich mit dem MRT prüfen, ob die Durchblutung des Tumors es überhaupt ermöglicht, dass der Tracer in diese Bereiche eindringt. Nur durch die Kombination beider Verfahren ist diese Untersuchung überhaupt sinnvoll. Müsste man die Tiere dagegen zwischen zwei Untersuchungsgeräten hin- und hertragen, so würden die Bilder der winzigen anatomischen Strukturen niemals perfekt deckungsgleich ausfallen.
Zahlreiche weitere Forschungsprojekte werden sich anschließen. „Vor allem konzentrieren wir uns auf die Entwicklung neuer metabolischer Bildgebungsmethoden in der MRT und die Evaluierung neuer PET-Tracer“, erklärt Mark Ladd. „Dabei ist das Ziel, solche Moleküle zu identifizieren, die im Stoffwechsel bestimmter Tumoren eine zentrale Rolle spielen und die dadurch einen sehr spezifischen Nachweis erlauben.“ Damit wollen Ärzte in Zukunft die Wirksamkeit von Krebstherapien mitverfolgen.
Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) ist mit mehr als 3.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die größte biomedizinische Forschungseinrichtung in Deutschland. Über 1000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen im DKFZ, wie Krebs entsteht, erfassen Krebsrisikofaktoren und suchen nach neuen Strategien, die verhindern, dass Menschen an Krebs erkranken. Sie entwickeln neue Methoden, mit denen Tumoren präziser diagnostiziert und Krebspatienten erfolgreicher behandelt werden können. Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Krebsinformationsdienstes (KID) klären Betroffene, Angehörige und interessierte Bürger über die Volkskrankheit Krebs auf. Gemeinsam mit dem Universitätsklinikum Heidelberg hat das DKFZ das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg eingerichtet, in dem vielversprechende Ansätze aus der Krebsforschung in die Klinik übertragen werden. Im Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK), einem der sechs Deutschen Zentren für Gesundheitsforschung, unterhält das DKFZ Translationszentren an sieben universitären Partnerstandorten. Die Verbindung von exzellenter Hochschulmedizin mit der hochkarätigen Forschung eines Helmholtz-Zentrums ist ein wichtiger Beitrag, um die Chancen von Krebspatienten zu verbessern. Das DKFZ wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Baden-Württemberg finanziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft deutscher Forschungszentren.
