Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Medizinphysiker optimieren Therapie, bei der radioaktive Moleküle Tumoren abtöten

29.08.2014

Physik und Medizin Hand in Hand

Ein Forschungsprojekt, das zum Ziel hat, die individuelle Therapie von Patienten mit neuroendokrinen Tumoren durch eine optimierte Behandlungsplanung zu verbessern, wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit 433.000 Euro gefördert.

Im Rahmen des Projektes entwickeln Medizinphysiker aus Mannheim und Ulm mathematische Modelle, mit denen sie simulieren, wie sich ein Therapeutikum im Körper eines Patienten verhalten wird. Als Basis dienen physiologische Daten, die beim Patienten individuell erhoben werden (daher: physiologisch basierte pharmakokinetische (PBPK) Modelle). Anhand der Simulation kann dann die für diesen Patienten passendste Applikation des Therapeutikums ermittelt werden.

Bei dem Gemeinschaftsprojekt der DFG forschen Wissenschaftler zweier baden-württembergischer Universitätsklinika zusammen, Professor Dr. rer. nat. Gerhard Glatting, Inhaber der Professur für Medizinische Strahlenphysik / Strahlenschutz an der Universitätsmedizin Mannheim, und Dr. biol. hum. Peter Kletting, gemeinsam mit Klinikdirektor Professor Dr. med. Ambros Beer, von der Klinik für Nuklearmedizin am Universitätsklinikum Ulm. Sie kooperieren außerdem im Rahmen des Projektes mit Medizinern vier weiterer Universitätsklinika, in Aachen, Marburg, Würzburg und München.

Neuroendokrine Tumore (NET) sind eine Gruppe seltener Tumore, die sich aus Zellen des so genannten endokrinen Systems, also des Hormonsystems, entwickeln. Eine wirkungsvolle Behandlung dieser Tumore ist die Peptid-Rezeptor-Radionuklid-Therapie. Das Prinzip dieser Therapie ist der Einsatz radioaktiv markierter Substanzen (Peptide), die spezifisch an Strukturen an der Oberfläche der Tumorzellen andocken. Durch die an sie gekoppelte Strahlung zerstören die Peptide die Zellen, an die sie binden.

Da die Zellen neuroendokriner Tumore eine hohe Dichte an Rezeptoren für das körpereigene Hormon Somatostatin aufweisen, dient dieser Rezeptor als Ziel-Struktur der Therapie. Entsprechend werden als Therapeutikum synthetisch hergestellte, radioaktiv markierte Peptide eingesetzt, die eine ähnliche Molekülstruktur wie das Hormon Somatostatin haben, so genannte Somatostatin-Analoga.

Somatostatin-Rezeptoren befinden sich jedoch auch auf manchen gesunden Zellen. Und zwar individuell in unterschiedlichem Ausmaß. Wenn sich markierte Somatostatin-Analoga dort anheften, schädigen sie auch diese Zellen, was zu unerwünschten Nebenwirkungen führt. Da sich außerdem der Stoffwechsel jedes Individuums unterscheidet, verteilt sich das Therapeutikum im Körper eines jeden Patienten unterschiedlich. Daher ist es wichtig, die Therapie sorgfältig individuell zu planen.

„Das Modell, das wir in Mannheim und Ulm gemeinsam entwickeln, wird für die Therapieplanung enorm hilfreich sein“, ist Professor Beer überzeugt. „Es legt die Grundlagen für Verbesserungen, die an verschiedenen Stellen gleichzeitig greifen.“

Ziel der auf den einzelnen Patienten abgestimmten Therapieplanung ist es, eine möglichst wirksame Tumordosis zu verabreichen, gleichzeitig aber gesunde Zellen so wenig wie möglich zu schädigen. Dafür muss die individuelle Biokinetik ermittelt werden, indem die Verteilung der radioaktiven Substanz in den Organen zu verschiedenen Zeitpunkten bestimmt wird. Das die Höhe der Dosis limitierende Organ sind die Nieren, da auch sie Somatostatin-Rezeptoren tragen und zudem einen Teil der Aktivität unspezifisch aufnehmen. Entscheidend ist daher vor allem, wie stark sich die Radioaktivität im Tumor im Verhältnis zur Niere anreichert.

In die mathematischen Modelle, die die Medizinphysiker entwickeln, gehen verschiedene Parameter ein, die Einfluss auf die Bioverteilung der Somatostatin-Analoga nehmen. Neben Körpergröße und Gewicht sind dies physiologisch messbare Größen wie etwa altersabhängige Veränderungen der Nierenfunktion oder die individuelle Metabolisierungskapazität.

„Richtig spannend wird es, wenn wir im Modell systematisch simulieren können, wie sich die Veränderung bestimmter äußerer Einflüsse auf die Verteilung der Substanz im Körper auswirkt. Denn auf Basis dieser Informationen können die Mediziner gezielt auf eine bessere Bioverteilung der Substanz beim einzelnen Patienten hinwirken“, so Professor Glatting.

„Darüber hinaus wird unser Modell auch das Messprotokoll verbessern und die Auswertung der an den Patienten erhobenen Daten optimieren“, fasst Dr. Kletting die Erwartungen der Wissenschaftler zusammen.

DFG-Projekt
Titel: Optimierung der Peptid-Rezeptor-Radionuklid-Therapie (PRRT) mit Hilfe physiologisch basierter pharmakokinetischer (PBPK) Modellierung

Optimization of peptide receptor radionuclide therapy (PRRT) using physiologically based pharmacokinetic (PBPK) modelling

Dr. Eva Maria Wellnitz | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.umm.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Verschwindende Äderchen: Diabetes schädigt kleine Blutgefäße am Herz und erhöht das Infarkt-Risiko
23.03.2017 | Technische Universität München

nachricht Ein Knebel für die Anstandsdame führt zu Chaos in Krebszellen
22.03.2017 | Wilhelm Sander-Stiftung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise