Wissenschaftler der PTB entwickeln Messverfahren zur besseren Planung der Tumortherapie mit Ultraschall

Ob in der Schwangerschaftsvorsorge, zur Diagnose von Gallensteinen oder zur Untersuchung des Herzens: Der Ultraschall gehört zu den Standardverfahren der Medizin. Bisher wird er vor allem zur Diagnose von Krankheiten eingesetzt. Wenn man aber die Intensität der Ultraschallwellen erhöht und sie auf einen Tumor fokussiert, können sie auch zur Behandlung von Krebs eingesetzt werden und diesen gezielt zerstören. Bevor diese neuartige Therapie genauso breit angewendet werden kann wie der Ultraschall zu Diagnose-Zwecken, muss noch einiges an Forschungsarbeit geleistet werden. Ziel der Forschung ist es, eine bessere Grundlage für die Therapieplanung und -kontrolle zu schaffen. Um die Sicherheit der Behandlung und ihre Effektivität zu erhöhen, sollte zum Beispiel die Leistung des Ultraschalls zuverlässig bestimmt werden können. Wissenschaftler der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) haben nun im Rahmen eines europäischen Forschungsprojekts ein etabliertes Messverfahren weiter entwickelt, das die Leistung des hochintensiven Ultraschalls bis 500 Watt bestimmen kann. Ein Ringvergleich mit den europäischen Partnerinstituten wurde erfolgreich abgeschlossen und bewies die korrekte Arbeitsweise des Messverfahrens.

Diese Krebstherapie mittels »High Intensity Therapeutic Ultrasound« (HITU) ist weitgehend nicht-invasiv, denn sie kommt ohne Schnitte aus. Sie kann gegen Tumore eingesetzt werden, die als inoperabel gelten, weil sie zum Beispiel zu nahe an lebenswichtigen Blutgefäßen, Organen, Nervenbündeln oder Hirnregionen liegen, die bei einer herkömmlichen Operation ebenfalls verletzt werden könnten. HITU wird heute bereits zur Behandlung von Tumoren der Prostata, der Leber und der Gebärmutter eingesetzt. Weitere Anwendungsmöglichkeiten für Mammakarzinome und Hirntumore werden erforscht.

Die Tumortherapie durch Ultraschall funktioniert so ähnlich wie …

Wissenschaftler aus Gießen und Frankfurt entschlüsseln neue Zielstrukturen für die Tumortherapie – Veröffentlichung der Ergebnisse in »Nature«
Solide Tumore sind auf ein Blutgefäßsystem angewiesen, das sie mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt. Insbesondere bösartige Tumore zeichnen sich durch ein starkes Blutgefäßwachstum aus. Ein wichtiger Ansatz in der modernen Krebstherapie besteht daher darin, den Tumor auszuhungern, indem man das Wachstum der Blutgefäße (die sogenannte Angiogenese) hemmt. Damit soll nicht nur das Tumorwachstum, sondern auch die Metastasierung gestoppt werden. Erfolgreich in der Klinik eingesetzte Medikamente blockieren den Gefäßwachstumsfaktor VEGF (vascular endothelial growth factor). Allerdings zeigen verschiedene Studien, dass Tumore Resistenzen gegen diese Therapie entwickeln können – wie, das ist allerdings noch unbekannt.

Einen wichtigen Beitrag zur Entschlüsselung dieses Mechanismus haben Wissenschaftler aus Gießen und Frankfurt

Kleiner Eingriff mit großer Wirkung – Bei einem Nierentumor muss heute nicht mehr das ganze Organ entfernt werden

Hamburg, 26. Februar 2010. Patienten mit einem Tumor an der Niere, bei denen nur ein Teil des Organs entfernt wird, haben ebenso gute Prognosen wie jene, bei denen die Niere komplett entfernt wird. Das zeigen jüngste klinische Erfahrungen, über die Experten der Asklepios Klinik Barmbek in der Fachzeitschrift medtropole für niedergelassene Ärzte berichten. Zudem sind minimal invasive Operationen auf dem Vormarsch. Für die Patienten bedeutet dies zum einen eine schonendere Operation, zum anderen behalten sie ihre volle Nierenfunktion.

Erhaltung statt totale Entfernung ist das Motto, wenn es heute um die Behandlung eines Tumors an der Niere geht. Meist erfolgt der Eingriff mit
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Elektroskalpell (Grafik: GDCh)

Kopplung von Elektrochirurgie und Massenspektrometrie für die Echtzeitidentifikation von Tumorgewebe
Statt mit einem klassischen Skalpell kann ein Chirurg auch mit einem Elektroskalpell operieren. Wesentlicher Vorteil ist, dass beim Schnitt gleich Gefäße verschlossen und Blutungen unterbunden werden. Jetzt könnte ein weiterer Vorteil hinzukommen: Ein deutsch-ungarisches Forscherteam hat eine auf Massenspektrometrie basierende Methode entwickelt, mit der Gewebe während eines chirurgischen Eingriffs analysiert werden kann. Wie das Team um Zoltán Takáts in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichtet, könnte so in der Krebschirurgie in Echtzeit zwischen bösartigen Tumorzellen und umgebendem gesunden Gewebe unterschieden werden. Bisher schließt sich an eine Tumor-OP die genaue histologische Untersuchung des entnommenen Gewebes an, die einige Tage in Anspruch nimmt. Sollte sich dabei herausstellen, dass der Tumor nicht vollständig entfernt wurde, ist eine zweite OP notwendig. Dies könnte die neue Methode Patienten zukünftig ersparen.

Bei der Elektrochirurgie wird das Gewebe lokal mit einem hochfrequenten elektrischen Strom behandelt, um einen Schnitt zu führen, Gewebe abzutragen oder um Blutungen zu stillen. Das behandelte Gewebe wird dabei stark erhitzt und verdampft teilweise. Durch den elektrischen Strom entstehen dabei auch elektrisch geladene Moleküle. Diesen Vorgang macht sich das Team aus Wissenschaftlern…