Diagnose zur Früherkennung von Lungenkrebs

Einem Forscherteam der ETH Lausanne ist es gelungen, eine Methode zur frühzeitigen Erkennung von Bronchialkarzinomen zu entwickeln. Nach mehreren Jahren intensiver Forschung, klinischer Studien und technischer Entwicklung ist die Methode nun für die Markteinführung bereit, berichtet der Schweizerische Nationalfonds, der die Arbeit unterstützt hat. Die späte Diagnose für diese Form von Lungenkrebs ist für die hohe Sterblichkeitsrate verantwortlich. Lungenkrebs ist weltweit die häufigste Krebserkrankung.

Die Forscher um Hubert van den Bergh und Georges Wagnières von der ETH Lausanne haben gemeinsam mit Philippe Monnier vom Universitätsspital Lausanne ein neues Früherkennungsverfahren entwickelt. Die Diagnostische Autofluoreszenz-Endoskopie (Foto rechts) ist doppelt so empfindlich wie die herkömmliche endoskopische Untersuchung der Bronchien mit Weißlicht (Foto links). „Wir haben beobachtet, dass gesundes Bronchiengewebe, wenn es durch Licht mit einer ganz bestimmten Wellenlänge angestrahlt wird, natürlicherweise viel intensiver fluoreszierendes Licht zurückwirft als Gewebe, das Veränderungen eines Frühstadiums von Krebs aufweist“, so van den Bergh im pressetext-Interview. „Diese so genannte Autofloureszenz lässt ein In-situ-Karzinom bereits in einem frühen Stadium deutlich erkennen.“

Doch so einfach, wie der Ansatz klingt, war die Entwicklung des Testsystems nicht. „Wir haben 1985/86 mit einem solchen fünfjährigen Nationalprogramm begonnen“, erklärt der Forscher. Eines der größten Hindernisse sei die Wahl der richtigen Wellenlänge des Lichts gewesen. „Es ging um die Frage, ob ein Tumor eventuell andere Farben hat als das normale gesunde Gewebe“, erklärt der Wissenschaftler. Tatsächlich konnten die Wissenschaftler mit Hilfe des Klinkers Monnier feststellen, dass die Autofloureszenz in einem Tumor mehr als zehn Mal niedriger war als in einem gesunden Gewebe. „Optimal zur Untersuchung geeignet war dabei violettes Licht, das eine Autofloureszenz im Bereich von grünem Licht erzeugt.“

„Was uns aber noch mehr als die endoskopische Untersuchung interessierte, war ein optimiertes bildgebendes Verfahren“, erklärt der Wissenschaftler. Dazu sind die Forscher noch einen Schritt weiter gegangen. Da die Entfernung der Primärlichtquelle vom untersuchten Gewebe einen großen Einfluss auf die Lichtmenge hat, die von der Endoskopiekamera aufgezeichnet wird, haben die Forscher eine zweite Lichtquelle entwickelt. „Dieses rote Licht, das keine Floureszenzstrahlung erzeugt, leuchtet die Bronchien aus. Das Bild entsteht nur durch die verschiedenen Lichtintensitäten, die auf die unterschiedlichen Entfernungen zwischen Gewebe und Kamera zurückzuführen sind.“ Durch die gleichzeitige Aufzeichnung des grünen Lichts der Autofluoreszenz und des zurückgeworfenen roten Lichts kann der Entfernungseffekt kompensiert und das Autofluoreszenz-Bild automatisch entsprechend angepasst werden.

In klinischen Studien um Monnier konnte die Methode der Autofluoreszenz-Endoskopie ausgewertet werden, wie van den Bergh erklärt. Gemeinsam mit dem deutschen Unternehmen Richard Wolf wurde das Autofloureszenz-Endoskop marktreif. Nun arbeiten die Forscher an einer noch moderneren Variante des Systems – einem Autofloureszenz-Video. Wie wichtig die Krebsfrüherkennung ist, macht das Beispiel der Sterblichkeitsrate deutlich: Sie beträgt beim Nachweis in fortgeschrittenem Stadium nach fünf Jahren 80 Prozent, bei einer Diagnose eines Frühstadiums liegt sie hingegen bei nur zehn Prozent.