Neue Bildgebungsmethode und Farbstoffe für eine präzisere Krebschirurgie
Forschende haben eine neue Methode entwickelt, um die Krebschirurgie präziser zu machen. Mithilfe von mit kurzwelligem Infrarotlicht anregbaren Fluoreszenzfarbstoffen sollen Tumore künftig besser und schonender entfernt werden können.
Der Einsatz von Verfahren, die sich fluoreszierender Farbstoffe bedienen, ist in Forschungslaboren, z.B. in der Petrischale, gang und gäbe. Im Gegensatz zu normalen Farbstoffen benötigen sie die Anregung durch eine Lichtquelle mit einer bestimmten Wellenlänge, um farbig aufzuleuchten. Dies funktioniert, indem Fluoreszenzfarbstoffe an Biomoleküle (beispielsweise Antikörper) gekoppelt werden, die gezielt an die Strukturen binden, die man optisch unter dem Mikroskop hervorheben will. So lassen sich mit ihrer Hilfe sehr kleine Dinge sichtbar machen, die sich dem menschlichen Auge sonst entziehen.
Auch in der Behandlung von Krebs werden solche Fluoreszenzfarbstoffe inzwischen eingesetzt. Hier sollen sie Tumorzellen und umliegende Strukturen für Operateure besser erfassbar und unterscheidbar machen. Denn bei Krebsoperationen ist millimetergenaues Geschick gefragt, damit Chirurginnen und Chirurgen die Krebszellen möglichst vollständig entfernen können, dabei aber keine Nerven, Gefäße oder umliegendes, gesundes Gewebe beschädigen.
Fluoreszenzfarbstoffe in der operativen Behandlung
Die Patientin oder der Patient erhält dafür den mit einem speziellen Antikörper verbundenen Fluoreszenzfarbstoff über die Vene. Die Antikörper sind so gewählt, dass sie beispielsweise nur an Proteine binden, die auf den Oberflächen der Tumorzellen sitzen. Ist der Wirkstoff angekommen, leuchtet das Krebsgewebe farbig – das bedeutet, die Chirurgin oder der Chirurg kann die Krebszellen besser erkennen und vollständiger entfernen.
Bisher waren nur wenige Farbstoffe vorhanden, die sich für den Einsatz am Menschen eigneten. Ein internationales Forscherteam – unter der Leitung des US-amerikanischen National Cancer Institute und dem deutschen Helmholtz Zentrum München – hat nun zwei neue Fluoreszenzfarbstoffe für den Kurzwelleninfrarot-Bereich sowie ein zugehöriges Bildgebungssystem entwickelt.
Ziel: Schnelle Anwendung in der Routineversorgung
Sowohl die neuen Farbstoffe als auch das neue Bildgebungssystem wurden bereits erfolgreich in vorklinischen Studien getestet. Nun wollen die Forscherinnen und Forscher die Farbstoffe weiter optimieren, sodass sie sich künftig noch besser mit verschiedenen Biomolekülen koppeln lassen, um schon in wenigen Jahren im klinischen Einsatz zu sein – so Prof. Oliver Bruns, der als Gruppenleiter des Helmholtz Zentrums München die Methode maßgeblich mitentwickelte und die Forschung nun nach seiner Berufung als Professor für Funktionelle Bildgebung in der Operativen Onkologie am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen Dresden weiterführen wird.
Die Studie wurde im renommierten Fachmagazin Nature Methods veröffentlicht.
