Was Nuklearmedizin im Kampf gegen Krebs leisten kann

Krebserkrankungen zählen zu den häufigsten Todesursachen weltweit. Im Kampf gegen Krebs setzt die moderne Medizin auf Operation, Bestrahlung, Chemo- und Immuntherapie. Wie die Nuklearmedizin diese Therapien sinnvoll ergänzen kann, das erklärt der Chemiker und Radiopharmazeut Prof. Dr. Klaus Kopka, Direktor des Instituts für Radiopharmazeutische Krebsforschung am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR).

Professor Kopka, welche Rolle kann die Nuklearmedizin im Kampf gegen Krebs übernehmen?

Für die Behandlung von Krebs gilt: Je früher Krebs erkannt und je zielgerichteter die Behandlung begonnen wird, desto höher sind die Aussichten auf Erfolg. Das allerdings setzt fundierte Kenntnisse zu Art und Stadium des Tumors sowie zu seiner Lage im Körper und seiner Größe voraus. Mit nuklearmedizinischen Diagnoseverfahren, bei denen radioaktiv markierte Medikamente zum Einsatz kommen, kann erkranktes Krebsgewebe zielsicher aufgespürt werden – und das schon sehr frühzeitig. Das verschafft den PatientInnen und ihren ÄrztInnen wertvolle Zeit: zum Behandeln und zum beschwerdefreien Weiterleben.

Wie hilft die Radiopharmazie den NuklearmedizinerInnen, Krebsgeschwüren (Tumoren) auf die Spur zu kommen?

Genutzt wird die Tatsache, dass jeder Krebs einzigartig ist und typische Eigenschaften besitzt. Beispielweise kommt ein bestimmtes Enzym oder Eiweiß (Protein) nur auf den Zellen dieses Krebstyps vor. Damit haben wir eine Adresse, unter der wir diesen Krebs erreichen können. Wir entwickeln dazu sogenannte Bindemoleküle, auch Tracer oder Liganden genannt, an die eine radioaktive Laterne, ein Radionuklid, angebracht ist. Die Tracer erkennen die Adresse auf den Krebszellen und die radioaktive Laterne macht das Krebsgewebe sichtbar. Diese schwach radioaktiven Arzneimittel werden den KrebspatientInnen intravenös verabreicht. Der Weg des Mittels zum Krebs ergibt sich im Zuge der natürlichen Stoffwechselvorgänge und insbesondere natürlicher Anreicherungsprozesse, die im Körper stattfinden.

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^{Foto: Ben Gierig}

Wie lässt sich Krebs sichtbar machen?

Beim Tumor angekommen dockt das Bindemolekül an diesem an. Das am Bindemolekül mitgeführte Radionuklid zerfällt entsprechend seiner kernphysikalischen Eigenschaften innerhalb von Stunden bis Tagen. Dabei wird ionisierende Strahlung freigesetzt. Diese Strahlung lässt sich mit bildgebenden Verfahren in der Nuklearmedizin (z.B. der Positronen-Emissions-Tomographie, PET) erfassen. So lassen sich eine Krebsgeschwulst und ihre Tochtergeschwülste (die Metastasen) hochsensitiv verorten. Im Vergleich mehrerer Bilder, aufgenommen nach bestimmten Zeitspannen, lässt sich ein Verlauf ablesen: Hat die Behandlung angeschlagen? Ist der Krebs gewachsen oder geschrumpft? Hat er Metastasen gebildet?

Kann man mit radioaktiven Arzneimitteln in der Nuklearmedizin mehr als den Krebs aufspüren?

Ein Radiotracer lässt sich mit radioaktiven Strahlern unterschiedlicher Stärke bestücken.

• Ein schwacher kurzlebiger Strahler dient dem Auffinden und Sichtbarmachen des Krebses. Der Radiotracer wirkt hier als Diagnosehelfer. Die Idee dieses Verfahrens, das sogenannte Radioindikator- oder Radiotracer-Prinzip, ist übrigens schon gut 100 Jahre alt. Erste biologische Untersuchungen mit radioaktiven Substanzen nahm der ungarische Physiker und Chemiker George de Hevesy bereits im Jahr 1923 vor.
• Ein starker kurzlebiger Strahler macht aus den Radiotracern Radionuklid-Therapeutika: Die Strahlung zerstört die Krebszelle am Ort des Geschehens. Der Krebs wird auf diese Weise gezielt im Körper des Patienten/der Patientin mit radioaktiver Strahlung von innen bekämpft.

Die Kombination aus nuklearmedizinischer Diagnostik mit schwach strahlenden Tracern und die nuklearmedizinische Therapie mit stark strahlenden Tracern – die sogenannte Endo-Radionuklidtherapie – wird als Radionuklid-Theranostik bezeichnet.

Wo kommen solch wirkungsvolle Radiotracer bereits zum Einsatz?

Zum Beispiel bei der Behandlung von Prostatakrebs – weltweit die häufigste Krebserkrankung bei Männern. Hier wurde mit dem PSMA-Liganden ¹⁷⁷Lu-PSMA-617 ein Radioligand entwickelt und verfeinert, der therapeutisch genutzt wird und das Protein PSMA adressiert. PSMA steht für Prostata-spezifisches Membran-Antigen – ein Molekül, das auf der Zelloberfläche von Tumorzellen der Prostata hochreguliert ist. Künftige Forschungen werden sich weiteren besonders aggressiven und bisher nicht adäquat behandelbaren Krebsarten widmen, darunter Bauchspeicheldrüsenkrebs, Brustkrebs, Leberkrebs, Darmkrebs und Lungenkrebs. Nicht dabei vergessen werden sollte die Entwicklung der Behandlung der seltenen Krebserkrankungen, die von der Endo-Radionuklidtherapie ebenfalls profitieren können.

Worin liegt die Stärke der radioaktiven Arzneimittel in der Nuklearmedizin im Kampf gegen Krebs?

Ganz klar in ihrer Zielgerichtetheit, Dosierbarkeit und Nebenwirkungsarmut. Konventionelle Krebsbehandlungen wie die Chemotherapie lassen sich nicht so zielgerichtet einsetzen – auch gesunde Zellen geraten dabei in Mitleidenschaft. Die Endo-Radionuklidtherapie arbeitet dagegen molekülgenau, die radioaktive Dosis wird gezielt deponiert. Die Verabreichung radioaktiver Arzneimittel unterliegt dabei, ähnlich wie bei anderen Behandlungen, strengen gesetzlichen Vorgaben, um die Sicherheit und gleichzeitig die Wirksamkeit für den Patienten/die Patientin zu gewährleisten. Zu betonen ist, dass die Endo-Radionuklidtherapie vergleichsweise kaum Nebenwirkungen verursacht – ein weiterer entscheidender Vorteil für die behandelten PatientInnen.

Worauf kommt es an, wenn die Endo-Radionuklidtherapie gegen Krebs eingesetzt wird?

Darauf, dass radiopharmazeutische Forschung und Praxis, Nuklear- und Krebsmedizin (Onkologie) eng zusammenarbeiten. Die Nuklearmedizin hilft, die konventionelle Krebsbehandlung zu individualisieren und zu präzieren. Es wird heute von personalisierter und Präzisionsmedizin gesprochen. Die Nuklearmedizin trägt ihren Teil zur zielgerichteten Bekämpfung von Krebs bei. Der Zustand der PatientInnen kann möglichst früh stabilisiert und deren Lebensqualität kann möglichst lange und gut ohne Schmerzen erhalten werden.

Hier kommen die Vorteile des vom HZDR und dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) gegründeten Helmholtz-Verbundes für Radiopharmazeutische Wissenschaften zum Tragen: Er bündelt die radiopharmazeutische Krebsforschung und eröffnet so die Chance, radioaktive Arzneimittel für die Bildgebung und Endo-Radionuklidtherapie von Krebserkrankungen noch effizienter zu entwickeln und deren klinischen Einsatz voranzubringen.