MDCK-MRP2 - Dkfz

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Forschungsschwerpunkt E
Innovative Krebsdiagnostik und -therapie übersicht
des DKFZ experimentelle Studien durchgeführt.
Für diese genannten Aufgaben werden die modernen
Schnittbildtechniken wie Mehrschicht-Spiral-CT, Magnetresonanztomographie,
Magnetresonanz-Spektroskopie,
computerunterstützte Sonographie sowie Farbdoppler-
Sonographie eingesetzt. Technische Verbesserungen und
Innovationen erfolgen in enger Zusammenarbeit mit der
Abteilung für Medizinische Physik in der Radiologie. Die klinische
Erprobung und kritische Evaluation erfolgt in Zusammenarbeit
mit den Klinischen Kooperationseinheiten für
Strahlentherapie und Nuklearmedizin sowie den Kliniken des
Tumorzentrums Heidelberg/Mannheim.
Das Forschungsprogramm der Abteilung Medizinische
Physik in der Radiologie (früher: Biophysik und medizinische
Strahlenphysik) (E020) ist multidisziplinär ausgerichtet
und umfasst physikalische, technische und biologische
Forschungsarbeiten auf den Gebieten der Tumordiagnostik.
Ziel dieser Arbeiten, ist die methodischen Voraussetzungen
für eine verbesserte Tumordiagnostik und damit
für eine Individualisierung der Tumortherapie zu erarbeiten.
Es werden bildgebende Methoden entwickelt und
verbessert, die eine Tumorcharakterisierung nicht nur nach
morphologischen, sondern auch nach funktionellen und
physiologischen Parametern und insbesondere auch molekularen
Parametern ermöglicht. Hierfür sind grundlegende
Forschungsarbeiten auf den genannten Gebieten die Basis
für die Weiterentwicklung der Verfahren. Neue Arbeitsbereiche
erschließen sich auf dem Gebiet der interventionellen
Verfahren, insbesondere der interventionellen MRT, die
neue Möglichkeiten bieten, z.B. zuverlässig Biopsien zu gewinnen
und die onkologische Therapie via Gefäßzugang
oder perkutanem Zugang zu verbessern und gleichzeitig
die Belastung für den Patienten zu verringern. Die diagnostische
Wertigkeit der PET soll durch Anwendung von
tracerspezifischen Modellen der kinetischen Bildanalyse verbessert
werden, um diese durch optimierte Korrektur- und
Bildrekonstruktionsverfahren als einen Eckpfeiler in der
Tumordiagnostik zu etablieren. Zurzeit wird eine Arbeitsgruppe
“Molekulare Diagnostik”, aufgebaut, die neue Ansätze
für eine organ- und krankheitsspezifische Diagnostik
verfolgt.
In der Abteilung Radiopharmazeutische Chemie (früher:
Radiochemie und Radiopharmakologie, E030) steht
die Entwicklung und präklinische Testung neuer Radiopharmaka
im Vordergrund, die zur klinischen Anwendung
für die Positronen-Emissions-Tomography (PET) und Single-Photon-Emissions-Computer-Tomography
(SPECT) geeignet
sind. Des Weiteren werden Radiopharmaka nach
GMP-Richtlinien hergestellt, die in der Klinischen Kooperationseinheit
Nuklearmedizin (E060) eingesetzt werden.
Dazu gehören neben der Herstellung auch die Qualitätsprüfung
der Präparate, die Validierung von Herstellungsverfahren
und Qualitätsprüfung sowie die Ausarbeitung der
Dokumentation für behördliche Genehmigungen. Weitere
Schwerpunkte sind die Erforschung von Pretargeting-Methoden
für die Immunszintigraphie (IS) und die Radioimmuntherapie
(RIT) unter Verwendung bispezifischer Antikörper
und radioaktiv markierter Metallkomplexe. Des Weiteren
werden 68Ga-Komplex-markierte rezeptoraffine Peptide
und Trägermoleküle für den zielgerichteten Transport von
Wirkstoffen in Tumorzellen entwickelt. Zu den Wirkstoffen
zählen radioaktive Partikelstrahler, Zytostatika, Antisense-
Oligonukleotide und andere zytotoxische Agentien.
Die Strahlentherapie der nächsten Jahrzehnte wird sich in
einem verstärkten Maße auf eine effizientere, nebenwir-
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003
kungsfreie Behandlung lokal wachsender Tumoren konzentrieren.
Besonders Erfolg versprechend sind hierbei physikalisch
technische Konzepte einer so genannten tumorkonformen
Strahlentherapie. Ziel dieser Ansätze und damit
der Abteilung Medizinische Physik in der Strahlentherapie
(früher: Medizinische Physik) (E040) ist eine Konzentration
der Energiedosis im Tumor- bzw. Zielvolumen.
Dies gelingt beispielsweise durch individuelle Anpassung der
Strahlenfeldform zusammen mit komplizierten computerunterstützten
Planungs- und Bestrahlungstechniken wie
der stereotaktischen Strahlentherapie oder der intensitätsmodulierten
Strahlentherapie (IMRT). Es ist dabei davon
auszugehen, dass auch in den nächsten 20 Jahren die
Strahlenbehandlungen mit Hilfe ultraharter Röntgenstrahlen
(Photonen) aus Elektronen-Linearbeschleunigern die Bestrahlungstechnik
mit der größten Verbreitung bleiben
werden. Für bestimmte spezielle Tumorerkrankungen wird
in zunehmenden Maße auch Teilchenstrahlung (Protonen,
schwerere Ionen) eingesetzt. Die Forschungs- und Entwicklungsarbeit
der Abteilung konzentriert sich dabei auf die
Art und Weise, wie diese Photonen- oder Teilchen-Strahlen
zukünftig im Zielvolumen appliziert werden. Das wichtigste
Ziel ist in diesem Zusammenhang die räumliche, zeitliche
und biologische Anpassung der lokalen Strahlendosisverteilung
an das Zielvolumen (“Adaptive Strahlentherapie”).
Eine wesentliche Rolle spielt dabei die Verknüpfung
der Strahlenbehandlung mit morphologischer, funktioneller
oder metabolischer Bildgebung (CT, MRI, fMRI, MRS,
SPECT und PET) Mit Hilfe klinischer Studien, die in Zusammenarbeit
mit der Radiologischen Klinik der Universität
Heidelberg durchgeführt werden, sollen die Praktikabilität
der neuen Verfahren der adaptiven Strahlentherapie und
die zu erwartende Wirkungssteigerung untersucht werden.
Dabei werden nicht nur kurative Ansätze verfolgt,
sondern auch die Einschränkung der Metastasierung, sowie
verbesserte palliative Behandlungskonzepte.
Die wissenschaftliche Zielsetzung der Klinischen
Kooperationseinheit Strahlentherapie (E050), die in
enger Zusammenarbeit mit der Strahlenklinik der Universität
und den Abteilungen des Forschungsschwerpunktes
steht, umfasst neben der Radiochirurgie die konformierende
fraktionierte Strahlentherapie von Hirntumoren, insbesondere
der Schädelbasis. Ein neuer Anwendungsbereich für
diese Methode ist die extracranielle Strahlentherapie von
Leber- und Lungenmetastasen sowie paraspinal gelegner
strahlenresistenter Tumoren. Durch eine spezielle Form der
Fixierung und durch Einsatz komplexer Bestrahlungsplanungssysteme
wird ein enger Dosisgradient zu strahlenempfindlichen
Strukturen möglich. Ziel ist eine verbesserte
lokale Tumorkontrolle bei gleichzeitiger Schonung des
Normalgewebes.
Die intensitätsmodulierte Strahlentherapie als neues Bestrahlungsverfahren
wird mit dem Ziel der weiteren Verbesserung
der Dosisapplikation im Tumor eingesetzt. Darüber
hinaus erfolgt neben der Anwendung ultraharter
Röntgenstrahlung auch die Strahlentherapie mit Kohlenstoffionen
in Zusammenarbeit mit der GSI in Darmstadt.
Ergänzend zu den klinischen Projekten werden molekularbiologische
und strahlenbiologische Untersuchungen
durchgeführt.
Die Klinische Kooperationseinheit Nuklearmedizin
(E060) verbindet Aktivitäten in der Universitätsklinik Heidelberg
und dem DKFZ bei der Nutzung nuklearmedizinischer
Methoden wie Positronen-Emissions-Tomographie
(PET) und Single Photon Emission Tomography (SPECT),