PET/CT-Aufnahme eines Beckens. Hell hervorgehoben ist ein Lymphknoten mit Metastasen. (Foto: Nuklearmedizin / TUM)
Durch an der TUM entwickelten Radioliganden können auch sehr kleine Metastasen sichtbar gemacht werden. Auf dieser PET/CT-Aufnahme ist ein veränderter Lymphknoten zu erkennen (Pfeil). (Foto: Nuklearmedizin / TUM)
  • Forschung

Chemiker und Mediziner entwickeln neue Strategien gegen ProstatakrebsOperation mit Gammasonde

Prostatakrebs ist eine der häufigsten Krebserkrankungen bei Männern. Selbst nachdem die Prostata operativ entfernt wurde, können sich in Lymphknoten im Becken neue Metastasen bilden. Forscherinnen und Forscher der Fakultäten für Medizin und Chemie an der Technischen Universität München (TUM) haben gemeinsam eine Methode entwickelt, mit der diese Tochtergeschwüre sichtbar gemacht und entfernt werden können, wenn sie noch sehr klein sind.

Lymphknoten, in denen Prostatakrebs-Metastasen wachsen, wirken im Anfangsstadium unauffällig. Da sie nur wenige Millimeter groß sind,  lassen sie sich mit dem bloßen Auge nicht von ihren gesunden Nachbarn unterscheiden. Hinzu kommt, dass Metastasen auch in Lymphknoten entstehen können, die an Stellen liegen, an denen Ärzte typischerweise nicht nach ihnen suchen würden. Auch die Standard-Bildgebungsmethoden Magnetresonanztomografie (MRT) und Computertomografie (CT) können diese kleinen befallenen Lymphknoten nicht zuverlässig identifizieren.

Für dieses Problem hat ein interdisziplinäres Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern an der TUM eine Lösung gefunden. Der Schlüssel liegt darin, die Krebszellen effektiv hervorzuheben. Dabei machen sich die Forscher zunutze, dass an der Oberfläche von Krebszellen in Prostata-Tumoren und ihren Metastasen das Protein PSMA (Prostataspezifisches Membranantigen) auftritt, das im menschlichen Körper sonst selten ist.

Molekül dockt gezielt an Metastasen an

An der TUM werden verschiedenste radioaktiv markierte Moleküle, sogenannte Radioliganden, entwickelt. Diese binden im Körper spezifisch an Proteine, in diesem Fall an PSMA, die sich auf der Zelloberfläche von krankhaften Gewebe befinden. Werden derart markierte PSMA-bindende Moleküle in den Blutkreislauf eines Patienten injiziert, binden diese an eventuell vorhandene Metastasen und senden von dort aus eine begrenzte Zeit lang Strahlung aus. „Da wir auf Molekülebene arbeiten, ist die entstehende Strahlenbelastung minimal. Dazu kommt, dass die verwendeten Elemente eine kurze Halbwertszeit haben und nur wenige Stunden bis Tage im Körper nachzuweisen sind“, erläutert Prof. Hans-Jürgen Wester, Inhaber des Lehrstuhls für Pharmazeutische Radiochemie.

Mithilfe einer Positronen-Emissions-Tomografie (PET) die mit einer CT oder MRT kombiniert wird,  lassen sich die die nun Strahlung aussendenden Metastasen sichtbar machen und zeitgleich die genaue Lage der markierten Zellen bestimmen. Bei der Entwicklung und Anwendung des Verfahrens arbeiten Radiochemiker, Nuklearmediziner und Urologen der TUM eng zusammen. Anhand der gewonnenen Daten können die Ärzte erkennen, ob eine Operation sinnvoll wäre und gemeinsam mit dem Patienten  die Entscheidung für oder gegen einen Eingriff treffen. Neben den Ergebnissen der PET/CT-Untersuchung fließen aber auch Faktoren wie die physische Verfassung des Patienten in die Empfehlung der Mediziner ein.

Akustische Signale als Orientierung

Die Fähigkeit, Metastasen radioaktiv zu markieren, eröffnet auch neue Möglichkeiten, das befallene Gewebe zu entfernen. Ärzte und Wissenschaftler der TUM und des Klinikums rechts der Isar haben dafür gemeinsam das OP-Verfahren „PSMA radio-guided surgery" entwickelt. Am Tag vor dem Eingriff erhält der Patient eine Infusion mit dem PSMA-Radioliganden. Während der Operation untersucht der Chirurg oder die Chirurgin dann das Gewebe mit einer Gammastrahlensonde. Ähnlich wie ein Geigerzähler misst diese die Strahlung und gibt den Wert über akustische Signale und eine Anzeige an das Operationsteam weiter. 

„Auf diese Weise können wir gezielt die Lymphknoten identifizieren, die von Metastasen befallen sind, und sie sicher entfernen.“ sagt Oberarzt Dr. Tobias Maurer von der Klinik für Urologie. Mit herkömmlichen Verfahren könne es dagegen vorkommen, dass die veränderten Lymphknoten gar nicht gefunden werden.  „Teilweise konnten durch diese Methode tumortragende Lymphknoten gefunden und entfernt werden, die so klein waren, dass noch nicht einmal unsere PET/MRT-Untersuchung vorab auf sie angesprochen hatte“, fügt Prof. Markus Schwaiger, Inhaber des Lehrstuhls für Nuklearmedizin hinzu.

Vielversprechende Ergebnisse

Bei der PSMA radio-guided surgery nimmt das Klinikum rechts der Isar eine Vorreiterrolle ein. Das Verfahren wird hier seit 2014 angewandt und stetig verbessert. Bisher wurden etwa 60 Patienten behandelt, die Ergebnisse sind vielversprechend. Systematische Nachuntersuchungen in einer Gruppe von 21  Patienten zeigten, dass bei zehn Patienten der Biomarker für Prostatakrebs um mehr als 90 Prozent reduziert wurde. Zwölf Patienten benötigten keine weitere Therapie bei einer Nachbeobachtungszeit von fast einem Jahr.

„Unsere Methode könnte sich als ein neuer und wichtiger Baustein für die multidisziplinäre Therapie von Prostata-Krebs etablieren“, sagt Prof. Jürgen Gschwend, Direktor der Klinik für Urologie. Bei erneutem Auftreten eines Prostata-Krebses könne man bei geeigneten Patienten selbst kleinste Metastasen entfernen und so unter Umständen eine nachträgliche Hormon- oder Strahlentherapie vermeiden. In den kommenden Monaten und Jahren müsse das Verfahren evaluiert werden. Insbesondere sei es wichtig herauszufinden, für welche Patienten es am besten geeignet sei, sagt Jürgen Gschwend.

Kontakt

PD Dr. med. Tobias Maurer
Klinik und Poliklinik für Urologie
E-mail: tobias.maurer@tum.de
Tel.: +49-89-4140-2522

Publikationen

T. Maurer, K. Schwamborn, M. Schottelius, H-J Wester, M. Schwaiger, J. Gschwend, M. Eiber. "PSMA THeranostics Using PET and Subsequent Radioguided Surgery in Recurrent Prostate Cancer". Journal of Clinical Genitourinary Cancer May 2016. DOI: 10.1016/j.clgc.2016.05.020

T. Maurer, G. Weirich, M. Schottelius, M. Weineisen, B. Frisch, A. Okur, H. Kübler, M. Thalgott, N. Navab, M. Schwaiger, H.-J. Wester, J. Gschwend, M. Eiber. "Prostate-specific Membrane Antigen–radioguided Surgery for Metastatic Lymph Nodes in Prostate Cancer". European Urology 68 (2015). DOI: 10.1016/j.eururo.2015.04.034

M. Eiber, T. Maurer, M. Souvatzoglou, A. Beer,  A. Ruffani, B. Haller, F.-P. Graner, H. Kübler, U. Haberhorn, M. Eisenhut, H.-J. Wester, J. Gschwend, M. Schwaiger. "Evaluation of Hybrid 68Ga-PSMA Ligand PET/CT in 248 Patients with Biochemical Recurrence After Radical Prostatectomy". Journal of Nuclear Medicine. May 2015. DOI: 10.2967/jnumed.115.154153

 

 

Technische Universität München

Corporate Communications Center Paul Hellmich
paul.hellmich(at)tum.de

Weitere Artikel zum Thema auf www.tum.de:

3D-Spheroid von Brustkrebszellen in Kultur. Die invasiven (metastasierenden) Zellen erscheinen durch überlappende Fluoreszensmarkierung des Leptin-Receptors und eines Metastasierungsmarkers hellblau. Zellkerne sind rot gefärbt. (Bild: Helmholtz Zentrum München)

Wie Fettleibigkeit Brustkrebs aggressiver macht

Botenstoffe, die bei Fettleibigkeit ins Blut abgegeben werden, beeinflussen den Stoffwechsel von Brustkrebszellen, die dadurch aggressiver werden. So berichten es Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen…

Die Entwickler des neuen Bluttests, der Tumorresistenzen bei Prostatakrebs vorhersagen kann (von links nach rechts): PD Dr. Matthias Heck, Dr. Silvia Thöne und Dr. Dr. Christof Winter. (Bild: Andreas Heddergott / TUM)

Prostatakrebs: Bluttest sagt Tumorresistenz vorher

Wenn Bakterien resistent werden, können Antibiotika nicht mehr gegen sie wirken. Auch Tumorzellen können sich so verändern, dass bestimmte Medikamente nicht mehr helfen. Für Krebspatienten und behandelnde Ärzte ist es…

Eingefärbte Krebszellen der Prostata unter dem Mikroskop.

Springendes Gen deckt Wechselwirkungen auf

Wenn Tumorsuppressorgene mutieren, können sie Tumoren nicht mehr effektiv am Wachstum hindern. Häufig wirken bei der Entstehung von Krebs verschiedene Veränderungen des Erbguts zusammen. Mithilfe „springender Gene“ haben…

CT-Aufnahme eines Beckens ohne auffällige Lymphknoten. (Foto: Nuklearmedizin / TUM)

Neue Behandlungsmethode im ARD-Mittagsmagazin

Das ARD-Mittagsmagazin stellt ein Verfahren zur Behandlung von Prostatakrebs vor, das an den Lehrstühlen für Radiochemie, Nuklearmedizin und Urologie der TUM entwickelt wurde. Der Beitrag zeigt, wie Chirurgen  eines…