Pressemitteilung vom 21. Oktober 2024
Meilenstein für die präklinische Bewertung neuer Radiopharmaka
HZDR erhält am Standort Leipzig hochauflösenden PET/MRT-Scanner
Das Institut für Radiopharmazeutische Krebsforschung am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) entwickelt Radiotracer als radioaktive Arzneimittel für die klinische Anwendung. Der Freistaat Sachsen fördert nun über Mittel aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung sowie mit Steuermitteln des Landes Sachsen den Kauf eines für Kleintierstudien geeigneten simultanen PET/MRT-Scanners. Als Teil des Projekts „GliaRPET“ wollen die HZDR-Forscher*innen mit dem Gerät am Leipziger Standort die präzise Bildgebung von Gehirntumoren auf molekularer Ebene mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und Magnetresonanztomographie (MRT) verbessern. Das soll langfristig die translationale Entwicklung neuer Radiopharmaka voranbringen.
Radiotracer und Radiotherapeutika als radioaktive Arzneimittel: An der Forschungsstelle Leipzig arbeiten Wissenschaftler*innen der Abteilung Neuroradiopharmaka an der Entwicklung von radioaktiv markierten Substanzen, die spezifisch an Gewebe verschiedener Tumoren binden. Zur Charakterisierung dieser tumoraffinen Substanzen kommen – auch in Kombination – bildgebende Verfahren wie die PET, die Magnetresonanztomographie (MRT) oder die Computertomographie (CT) zum Einsatz.
Bild: HZDR/André Künzelmann
Strukturelle Informationen, wie etwa hochauflösende anatomische Bilder von Tumoren und seiner Metastasen, verbunden mit der Radiotracer-basierten Darstellung des Tumormikromilieus auf molekularer Ebene: Das ist notwendig, um zu beurteilen, wie gut Radiotracer, also radioaktive Moleküle, bei Hirntumorpatient*innen für die molekulare Bildgebung geeignet sind. Essentiell sind diese Informationen für Prof. Klaus Kopka, Direktor des Instituts für Radiopharmazeutische Krebsforschung, denn: „Unser Ziel ist, geeignete Radiotracer als radioaktive Arzneimittel zu entwickeln und sie in die nuklearmedizinische Praxis zu überführen.“
Zum Einsatz kommen die Radiopharmaka im Kampf gegen Krebs zum einen in der nicht-invasiven nuklearmedizinischen Diagnostik, zum anderen in der Therapie von primären und sekundären Hirntumoren. Doch die genaue Anreicherung von Radiotracern und die unterschiedlichen molekularen Stoffwechselvorgänge sind im Gewebe bei Kleintieren wie Ratten und Mäusen oft nur schwer zu erkennen. Deshalb braucht es möglichst eine hochauflösende Bildgebung.
Klaus Kopka und sein Team konnten dafür nun über den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE InfraProNet 2021-2027) Mittel für den Kauf eines für Kleintierstudien geeigneten kryogen-freien simultanen 7-Tesla-Hochfeld-MRT/PET-Scanners und dessen Einbau in die Forschungsinfrastruktur am HZDR-Standort in Leipzig einwerben. Rund 2,7 Millionen Euro kostet das Gerät, das nun produziert und auf die speziellen Ansprüche der HZDR-Forschenden angepasst wird. In spätestens zwei Jahren soll es in Betrieb gehen. Das Forschungsteam will über das Hightech-Gerät unterschiedlichste Techniken der modernen Bildgebung bündeln.
Deutschlandweit einmaliger Scanner
So können die Forschenden mit dem Gerät künftig die anatomische und die molekulare In-vivo-Bildgebung simultan und nicht wie bisher nacheinander durchführen. Das ermöglicht ihnen, die Verteilung der Radiopharmaka mittels PET- bei gleichzeitiger MRT-Bildgebung zu verfolgen und bei mehreren Tieren gleichzeitig und in kürzeren Intervallen zu messen. Dadurch verkürzen sich die Scan-Zeiten und die Forschungsarbeit wird deutlich effizienter: Tumortragende Kleintiere werden in Studien wesentlich geringer belastet, Forschungspersonal weniger zeitlich beansprucht.
Hinzu kommt, dass die MRT-Komponente eine Magnetfeldstärke von 7 Tesla aufweist. Dadurch liegt es deutlich über der gängigen Magnetfeldstärke von 3 Tesla, mit der Geräte in Kliniken üblicherweise ausgestattet sind. „Das ermöglicht uns neben einer besseren anatomischen Auflösung eine funktionelle MRT-Bildgebung und die Darstellung Tumor-spezifischer Stoffwechselvorgänge mittels In-vivo-Magnetresonanzspektroskopie“, erklärt Daniel Gündel. Dank des in dieser Kombination deutschlandweit einmaligen Scanners werden sich beispielsweise Tumore und Metastasen im Gehirn der Kleintiere schon in sehr frühen Stadien erkennen lassen.
Außerdem besitzt das Scangerät eine PET- sowie eine Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie (SPECT)-Komponente. „Insgesamt sind wir damit auf dem aktuellsten Stand der Technik, um multimodale nichtinvasive Bildgebungstechniken an experimentellen Tiermodellen von Hirntumoren durch den Einsatz neuartiger Radiotracer durchzuführen“, sagt Dr. Daniel Gündel, der als Biologe am HZDR-Standort Leipzig auf dem Gebiet der Radiotracer-basierten Kleintierbildgebung forscht.
Grundlage für internationale Kooperationen
„Für uns ist das Kleintier-7T MRT/PET-Gerät ein Meilenstein, denn dadurch wird das HZDR auf dem Gebiet der radiopharmazeutischen Krebsforschung national und international sehr kompetitiv“, bilanziert Klaus Kopka. Anspruch sei zudem, noch mehr internationale Kooperationen initiieren zu können. Profitieren soll von dem modernen Scangerät die neue Professur „Experimentelle Neuroonkologische Radiopharmazie“, die derzeit gemeinsam mit der Universität Leipzig berufen wird.
Das strategisch ausgerichtete Vorhaben „GliaRPET“ werde damit zur wesentlichen Voraussetzung für anspruchsvolle multimodale Bildgebungsstudien in tierexperimentellen Hirntumormodellen. Die Ergebnisse der präklinischen MRT/PET-Studien sollen künftig gemeinsam mit Projektpartnern, wie der Universität Leipzig oder dem Nationalen Zentrum für Strahlenforschung in der Onkologie – OncoRay, in die bildgeführte Strahlentherapie übertragen werden.
Weitere Informationen:
Prof. Klaus Kopka | Institut für Radiopharmazeutische Krebsforschung am HZDR
Tel. +49 351 260 2060 | E-Mail: k.kopka@hzdr.de
Dr. Daniel Gündel I Institut für Radiopharmazeutische Krebsforschung am HZDR
Tel. +49 351 260 4615 | E-Mail: d.guendel@hzdr.de
Medienkontakt:
Simon Schmitt | Leitung und Pressesprecher
Abteilung Kommunikation und Medien am HZDR
Tel.: +49 351 260 3400 | E-Mail: s.schmitt@hzdr.de
