idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instanz:
Teilen: 
06.03.2017 12:26

Physiker vereinfachen Herstellung hochsensibler Kontrastmittel für die Krebsdiagnostik

Benjamin Waschow Stabsstelle Unternehmenskommunikation
Universitätsklinikum Freiburg

    Gemeinsame Pressemitteilung des Universitätsklinikums Freiburg und des Deutschen Konsortiums für Translationale Krebsforschung, DKTK

    Wichtiger Schritt für bildgebende Stoffwechseldiagnostik in Echtzeit / Neue Methode könnte mehrere Millionen Euro teures Verfahren ersetzen / Publikation in Nature Communications

    Kleinste Tumorherde und andere krankhafte Stoffwechselvorgänge mit Hilfe von Magnetresonanztomografie (MRT) sichtbar machen: diesem Ziel sind Physiker des Deutschen Konsortiums für Translationale Krebsforschung (DKTK) am Universitätsklinikum Freiburg einen großen Schritt näher gekommen. Die Wissenschaftler nutzten dafür die hochsensitive Hyperpolarisations-MRT, die durch die Verwendung magnetischer Kontrastmittel um ein Vielfaches empfindlicher ist als die klassische MRT. Den Freiburger Forschern gelang es, die bislang sehr aufwändige und teure Herstellung derartiger Kontrastmittel extrem zu vereinfachen. Dadurch könnten zukünftig auch Kontrastmittel hergestellt werden, mit denen sich krankhafte Stoffwechselvorgänge bei Krebs in Echtzeit beobachten lassen. Das Verfahren zur Herstellung der Kontrastmittel haben die Wissenschaftler am 6. März 2017 in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ publiziert.

    „Mit dem von uns SAMBADENA genannten Verfahren können wir Kontrastmittel für die Hyperpolarisations-MRT viel billiger, einfacher und schneller herstellen als bisher“, sagt Projektleiter PD Dr. Jan-Bernd Hövener, Emmy Noether-Forschungsgruppenleiter in der Klinik für Radiologie – Medizinphysik des Universitätsklinikums Freiburg. Gemeinsam mit seinen Doktoranden Andreas Schmidt und Stephan Berner gelang jetzt ein entscheidender Schritt bei der Herstellung hyperpolarisierter Kontrastmittel. „Zum ersten Mal ist es möglich, die Injektionslösung mit dem Kontrastmittel innerhalb weniger Sekunden direkt am Einsatzort, im MRT-Gerät selbst, zu produzieren“, sagt Erstautor Schmidt.

    Bei der Hyperpolarisations-MRT wird ein magnetisch markiertes Kontrastmittel in den Körper eingebracht und sendet von dort Signale aus, die wesentlich stärker sind als sie bei einer klassischen MRT möglich wären. Dadurch kann die Empfindlichkeit der MRT deutlich gesteigert werden und es lassen sich zusätzliche, für die Diagnose und Therapie entscheidende Informationen sammeln. Bislang werden flüssige hyperpolarisierte Kontrastmittel vornehmlich mit der dynamischen nuklearen Polarisierung (DNP) hergestellt. Für diese Methode, welche bereits am Menschen im Einsatz ist, benötigen die Wissenschaftler jedoch ein bis zu 2,5 Millionen Euro teures und komplexes Gerät. Das neue Verfahren eröffnet die Möglichkeit, diese Kosten drastisch zu senken. „Wir hoffen, dass die Hyperpolarisations-MRT dadurch intensiver und flächendeckend weiterentwickelt werden kann“, sagt Dr. Hövener, der im Programm Radiotherapie und Bildgebung des Deutschen Krebskonsortiums forscht, und Teil des von der Europäischen Union geförderten Forschungs-Netzwerks EUROPOL-ITN ist.

    Moleküle live im Körper verfolgen

    Indem die Forscher das Kontrastmittel direkt im MRT-Gerät erzeugen können, lassen sich zukünftig vermutlich auch Moleküle als Kontrastmittel verwenden, deren Markierung sonst bereits während des Transports zum MRT-Gerät zerfallen wäre. „Wir arbeiten nun intensiv daran, SAMBADENA auch auf Biomoleküle anzuwenden, die natürlicherweise im Körper vorkommen. Deren Ab- oder Umbau könnten wir dann in Echtzeit beobachten“, sagt Dr. Hövener. Erste bislang unveröffentlichte Ergebnisse deuten in diese Richtung. Da Krebszellen häufig einen veränderten Stoffwechsel aufweisen, könnte ein verstärkter oder verminderter Abbau des Kontrastmittels auf Tumorgewebe hindeuten. Dadurch ließen sich Metastasen früher finden und Tumore genauer charakterisieren. Ebenso möglich scheint es, anhand der Veränderung des Krebsstoffwechsels frühzeitig zu erkennen, ob eine Therapie anschlägt oder nicht. „Ein weiterer Vorteil ist, dass gegen körpereigene Stoffe keine Allergien auftreten, was bei bisherigen MRT-Kontrastmitteln manchmal der Fall ist“, sagt Dr. Hövener. In weiteren Studien soll nun eine Reihe geeigneter Kontrastmittel entwickelt werden.

    Original-Titel der Studie: Liquid-state carbon-13 hyperpolarization generated in an MRI system for fast imaging
    DOI: 10.1038/NCOMMS14535

    Kontakt:
    PD Dr. Jan-Bernd Hövener
    Forschungsgruppenleiter
    Klinik für Radiologie – Medizinphysik
    Universitätsklinikum Freiburg
    Telefon: 0761 270-93910
    jan.hoevener@uniklinik-freiburg.de


    Weitere Informationen:

    http://www.nature.com/articles/ncomms14535 Link zur Studie
    http://www.uniklinik-freiburg.de/nc/presse/pressemitteilungen/detailansicht/pres... Optimal polarisiert
    http://www.uniklinik-freiburg.de/nc/presse/pressemitteilungen/detailansicht/pres... Schnelle MRT ohne teure Magneten
    http://www.hyperpolarization.net Forschungsgruppe PD Dr. Jan-Bernd Hövener


    Bilder

    Forschung kann so schön sein: Andreas Schmidt (rechts) und Stephan Berner freuen sich über die erste Bestätigung, dass die SAMBADENA-Methode funktioniert.
    Forschung kann so schön sein: Andreas Schmidt (rechts) und Stephan Berner freuen sich über die erste ...
    Universtitätsklinikum Freiburg
    None


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten, Wissenschaftler
    Biologie, Medizin, Physik / Astronomie
    überregional
    Forschungsergebnisse, Forschungsprojekte
    Deutsch


     

    Forschung kann so schön sein: Andreas Schmidt (rechts) und Stephan Berner freuen sich über die erste Bestätigung, dass die SAMBADENA-Methode funktioniert.


    Zum Download

    x

    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).