Neuer Beschleuniger an der RUB: Vielversprechender Forschungsansatz mit radioaktiven Implantaten

Europaweit einzigartig ist der Beschleuniger, den die Ruhr-Universität Bochum vor kurzem in Betrieb genommen hat. Mit seiner Hilfe lassen sich in Zukunft neue spezielle radioaktive Implantate für die Krebsbehandlung herstellen. Die Anlage arbeitet mit bis zu 100.000 Volt Beschleunigungsspannung und ermöglicht es zum Beispiel, das radioaktive Isotop Phosphor (32 P) in winzige Drähte hineinzuschießen. Die Drähte werden anschließend über eine dünne Nadel direkt in einen Tumor injiziert und geben dort ihre Strahlung ab, um die Tumorstammzellen zu töten. Am RUBION (Zentrales Isotopenlabor und Dynamitron-Tandem-Labor der RUB) beginnt nach nur sechsmonatiger Aufbau- und Testphase ein fachübergreifendes Forschungsprojekt an dem Naturwissenschaftler und Mediziner der RUB, der LMU München sowie weitere Unternehmen und Institute beteiligt sind.

Den Tumor von innen zerstören

„Der Ansatz ist vielversprechend“, sagt Dr. Jan Meijer, Geschäftsführer von RUBION, „aber wie immer sollte man in der Krebsforschung nicht zu optimistisch sein.“ Die Idee des Forschungsprojekts basiert auf der Erkenntnis, dass ein Tumor abstirbt, sobald seine Stammzellen nicht mehr funktionieren. Hier kommt das hochradioaktive Isotop 32 P ins Spiel: Es hat eine Halbwertszeit von 14 Tagen und seine Reichweite der emittierten Elektronen im Körper ist so gering, dass es einen Tumor gezielt zerstören kann, ohne das umliegende gesunde Gewebe zu beschädigen.

Exakt messen, gezielt schießen

„Die Herausforderung ist, die Radioaktivität exakt zu bestimmen und zu messen. Dafür bieten wir am RUBION mit unseren Methoden und den am Netzwerk beteiligten Wissenschaftlern die idealen Voraussetzungen“, so Dr. Meijer. Damit das Verfahren funktioniert, sind zunächst viele Tests nötig. Nachdem der Beschleuniger im RUBION aufgebaut wurde, laufen erste Versuche mit nicht-radioaktivem Material, ehe die Bochumer Forscher Experimente mit 32 P starten. Der Beschleuniger ist übrigens kaum drei Meter lang, macht eine scharfe Rechtskurve und beschleunigt ein Phosphor-Ion auf einem Teilstück von gerade mal 15 Zentimetern. Das reicht, um 32 P auf das Ziel – etwa den Draht – zu schießen. Der im Forschungszentrum Karlsruhe entwickelte 100 kV-Beschleuniger war dort bereits mehrere Jahre erfolgreich im Einsatz.

Beliebige Träger herstellen

Biochemiker am RUBION und dem Lehrstuhl für Biochemie von Prof. Rolf Heumann züchten bereits tierische Stammzellen für spätere Experimente, um die Wirkung neuer Therapieverfahren zu erforschen. Bis dann ein neues Verfahren so weit ausgereift ist, dass es für klinische Studien in Frage kommt, vergehen einige Jahre. „Prinzipiell sind radioaktive Implantate eine seit vielen Jahren erprobte Technik in der Krebstherapie“, so Meijer. „Neu an dieser Technik ist aber, dass wir dann beliebige, für die Behandlung zugeschnittene radioaktive Träger herstellen können.“

Die Möglichkeiten ausreizen

Das nötige Know-how haben die Bochumer Forscher allemal mit ihrer langjährigen Erfahrung sowohl im Betrieb von Teilchenbeschleunigern (Dynamitron-Tandem-Labor, DTL) als auch im Umgang mit hochradioaktiven Stoffen im Zentralen Isotopenlabor (ZIL) der RUB. Dies ist eine wesentliche Voraussetzung, um den neuen Beschleuniger zu betreiben und seine Möglichkeiten auszureizen. Die Arbeitsgruppe setzt damit verstärkt auf die Grundlagenforschung in der Brachytherapie – sozusagen die Bestrahlung „von innen“ mit radioaktivem Material. Während in Bochum der Schwerpunkt auf der Untersuchung der Stahlensensitivität unterschiedlicher Zelltypen liegt, wollen die Kollegen in München die Modulation der Wundheilung untersuchen.

Das Potenzial ausschöpfen

„Diese Therapie hat viele Vorteile, ihr Potenzial ist noch längst nicht ausgeschöpft“, sagt Prof. Dr. Irenäus Adamietz, Direktor der Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie im Marienhospital Herne und St. Josef-Hospital Bochum (Klinikum der RUB). „Wir arbeiten im RUBION fachübergreifend mit Kollegen aus der Biochemie und Physik zusammen, um diese Techniken zu optimieren. Das neue Verfahren ist sowohl für die Wissenschaft als auch für neue Therapieansätze von großem Interesse.“ Damit die Anwendung letzten Endes für die Patienten möglichst schonend und nicht-operativ möglich ist, beteiligt sich das auf minimalinvasive Methoden spezialisierte Grönemeyer-Institut für Mikrotherapie an diesem Forschungsprojekt.

Weitere Informationen

PD Dr. Jan Meijer, Geschäftsführer von RUBION, Ruhr-Universität Bochum, Tel. 0234/32-26612, E-Mail: jan.meijer@rub.de