Ein neues Bildgebungsverfahren kann den Tumorstoffwechsel abbilden und damit die Diagnostik deutlich vereinfachen. Wissenschaftler prüfen die Quantentechnologie nun an Prostatakarzinomen.
Das Bundesforschungsministerium (BMBF) fördert ab sofort ein innovatives Projekt zur besseren Darstellung von Tumoren – klinischer Partner ist das Universitätsklinikum Freiburg. Die Struktur von Tumoren lässt sich in der diagnostischen Magnetresonanztomographie (MRT) sehr gut darstellen. Allerdings fehlen bislang entscheidende Informationen über den Tumorstoffwechsel.
Diesen sichtbar zu machen wird durch das sogenannte Hyperpolarisations-Verfahren möglich. Im geförderten Projekt soll die bislang vielversprechende, aber aufwändige Technik durch Quantentechnologie wesentlich schneller und günstiger werden und schon bald den Schritt in die klinische Versorgung schaffen. „Wir hoffen, dass Krebspatienten schon möglichst bald von der Bildgebung des Tumorstoffwechsels durch Hyperpolarisations-MRT profitieren. Durch unsere methodischen Vorarbeiten der letzten Jahre haben wir dafür eine wichtige Grundlage geschaffen“, sagt Prof. Michael Bock von der Uniklinik Freiburg. „In dem jetzt anlaufenden Projekt können wir das enorme Potenzial dieser Technologie für die Tumordiagnostik von morgen erstmals breit überprüfen“, sagt Medizinphysiker Dr. Andreas Schmidt.
Mit Hilfe von speziellen MRT-Verfahren bspw. auf der Basis der körpereigenen Substanz Pyruvat kann der Tumorstoffwechsel untersucht und sogar quantifiziert werden. Dazu muss die Substanz so aufbereitet werden, dass ihr schwaches MRT-Signal um den Faktor 10.000 und mehr verstärkt wird. Bisher dauerte diese sogenannte Hyperpolarisation einige Stunden und war technisch sehr aufwändig, so dass ein klinischer Einsatz nur in wenigen Studien untersucht werden konnte – diese zeigten bereits das große Potenzial für die Onkologie.
Im Rahmen des Programms „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ fördert das BMBF eine neue quantenbasierte Technologie, mit der hyperpolarisierte MRT-Kontrastmittel in nur wenigen Minuten direkt vor der Untersuchung mit wesentlich geringeren Kosten hergestellt werden können. Ein weiteres Kooperationsprojekt kombiniert dabei die Erfahrung der Firma, die den neuartigen Hyperpolarisator herstellt, mit der klinischen und methodischen Expertise an den Standorten der Universitätskliniken Freiburg, München und Ulm.
Um die neue Technologie für den klinischen Einsatz zu optimieren und anschließend am Patienten zu testen, fokussiert sich jeder Klinikstandort auf unterschiedliche Tumorarten. Das Uniklinikum Freiburg konzentriert sich in seiner Teilstudie auf das Prostatakarzinom.
Im Bereich der Prostata ist farblich der Stoffwechsel des Moleküls Pyruvat dargestellt, dessen Signal mit Hilfe der Hyperpolarisierung verstärkt wurde. auf Die Färbung deutet auf einen Tumor hin. Credit: C. A. Müller/Universitätsklinikum Freiburg.
„Der veränderte Stoffwechsel ist ein wichtiger Indikator, mit dem aggressive Prostatakarzinome von weniger aggressiven unterschieden werden können“, erklärt Urologe Prof. Christian Gratzke. Schon jetzt hat die MRT einen wesentlichen Anteil an der Diagnostik von Patienten mit einem Prostatakarzinom. „Mit hyperpolarisierten Kontrastmitteln könnten wir das Diagnostik-Spektrum deutlich erweitern und so die Krebstherapie künftig noch individueller anpassen“, schließt Radiologe Prof. Fabian Bamberg.
Dieser Text basiert auf einer Pressemitteilung des Universitätsklinikums Freiburg.
Bildquelle: Ramón Salinero, unsplash.
