Fluoreszenz macht Krebszellen während Operation sichtbar

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Mit einer neuen Technik können jetzt auch kleine Krebszellherde während der Operation sichtbar gemacht werden, die sonst leicht übersehen werden. Wissenschaftlern aus München und Groningen gelang es, mit Laserlicht und drei Kameras während der OP winzige Tumorreste bei neun Patientinnen mit Eierstockkrebs zu lokalisieren.

Eierstockkrebs (Ovarialkarzinom) zählt zu den häufigsten Krebserkrankungen der Frau. Jährlich erkranken etwa 8000 Frauen in Deutschland neu an diesem bösartigen Tumor. Das Ovarialkarzinom ist der zweithäufigste Genitaltumor der Frau und mit einer hohen Mortalität verbunden. Sind Ovarialkarzinome im Frühstadium noch gut heilbar, betragen die 5-Jahres-Überlebensraten in den Spätstadien zwischen etwa 25 und nur noch etwa 10 Prozent bei bereits vorhandenen Fernmetastasen. Dabei ist die Prognose abhängig vom Stadium, vom nach der Operation verbliebenen Tumorrest, vom Alter und vom Allgemeinzustand der Patientin.
 
Die Tumoren wachsen oft zunächst unbemerkt im Bauchraum und rufen selten Beschwerden hervor, so dass sie bei der Diagnose oft streuselkuchenartig den gesamten Bauchraum ausfüllen. Die Therapie besteht in der Regel durch Operation und Chemotherapie. Bei der Operation gilt es, möglichst viel vom Tumor und den benachbarten Lymphknoten zu entfernen, um die Tumorlast für die nachfolgende Chemotherapie so weit wie möglich zu reduzieren.
 
Die operative Behandlung des Eierstockkrebses zählt zu den anspruchsvollen Tumoroperationen und sollte daher nur in einem großen Zentrum mit entsprechend hohen Fallzahlen erfolgen. Wichtig ist vor allem die Erfahrung der Operateure, die sich oft auf ihr geschultes Auge und ihren Tastsinn verlassen.
 
Eine neue Technik kann die Ärzte jetzt hierbei unterstützen: Das "Multispektrale Fluoreszenz-Kamera-System", das von Wissenschaftlern der TU München, Helmholtz Zentrum München und der Universität Groningen entwickelt wurde, kann Krebszellen während der Operation sichtbar machen. Dies konnte an einer ersten klinischen Studie an neun Patientinnen mit Eierstockkrebs gezeigt werden (Nature Medicine, 18. Sept 2011, DOI:10.1038/nm.2472).
 
Das Prinzip klingt vergleichsweise einfach: Folsäure vermittelt einen Fluoreszenzfarbstoff, durch den die ansonsten nicht sichtbaren Tumorreste erkannt und entfernt werden können. Vor der Operation erhielten die Patientinnen eine Spritze mit Folsäure, an den chemisch ein grüner Fluoreszenzfarbstoff gebunden war. Die meisten Eierstock-Tumore besitzen an ihrer Oberfläche den so genannten alpha-Folsäure-Rezeptor, ein Eiweißmolekül, das Folsäure bindet und dann ins Innere der Zelle transportiert. Während der Operation strahlt der Arzt ein spezielles Laserlicht in die Bauchhöhle, welches die Krebszellen durch die grün markierte Folsäure im Innern der Zellen aufleuchten lässt. Das gesunde Gewebe dagegen bleibt dunkel.
 
Drei Kameras, die auf einem schwenkbaren Trägerarm über dem OP-Tisch montiert sind, erkennen das Leuchten in verschiedenen Spektralbändern und korrigieren dann die Lichtschwankungen durch wechselnde Ausleuchtung des OP-Gebietes und Farbänderungen des Gewebes. So entsteht schließlich ein präzises Fluoreszenzbild, dass mit einem gewöhnlichen Farbbild auf dem Monitor überlagert wird. Der Operateur kann überprüfen, wann keine grünen Fluoreszenzflecken und damit keine Krebszellen mehr vorhanden sind. Auf diese Weise konnten die Ärzte bei acht der neun Patientinnen kleine Reste von Tumorzellen herausoperieren, die sie ansonsten nicht gesehen hätten.
 
Damit war der erste Test im OP erfolgreich. Bevor das neue System in der Routine Einsatz findet, müssen jedoch weitere Studien zeigen, ob es tatsächlich auch die Heilungschancen der Patientinnen verbessern kann.
 
Die Forscher aus München und Groningen haben aber noch weitere Pläne: Sie wollen das Kamera-System weiterentwickeln, um damit auch andere Krebsarten während der OP sichtbar machen zu können. Dabei gilt es vor allem, besonders akkurate Fluoreszenzbilder zu liefern, die auch tatsächlich das Vorhandensein der Krankheit zeigen. Die Bilddaten müssen weiter präzisiert, standardisiert und damit vergleichbar gemacht werden, damit Studien an verschiedenen klinischen Zentren durchgeführt werden können. Außerdem ist eine System-Variante für schonende minimal-invasive Operationen geplant.
 
 
Weitere Infos:
 
 

Karin Schumacher

Veröffentlicht von

Dr. Karin Schumacher bloggt als Trota von Berlin seit 2010 bei den SciLogs. Nach dem Studium der Humanmedizin in Deutschland und Spanien promovierte sie neurowissenschaftlich und forschte immunologisch in einigen bekannten Forschungsinstituten, bevor sie in Europas größter Universitätsfrauenklinik eine Facharztausbildung in Frauenheilkunde und Geburtshilfe abschloss. Hierbei wuchs das Interesse an neuen Wegen in der Medizin zu Prävention und Heilung von Krankheiten durch eine gesunde Lebensweise dank mehr Achtsamkeit für sich und seine Umwelt, Respekt und Selbstverantwortung. Die Kosmopolitin ist leidenschaftliche Bergsportlerin und Violinistin und wenn sie nicht gerade fotografiert, schreibt oder liest, dann lernt sie eine neue Sprache. Auf Twitter ist sie übrigens als @med_and_more unterwegs.

2 Kommentare

  1. Details

    Ein Detailbild für Fanatiker:

    http://members.chello.at/karl.bednarik/FOLSFITC.JPG

    Tritium-Folsäure-Fluorescein-Isothiocyanat,
    man muss nur noch das Tritium durch Wasserstoff-1 ersetzen,
    und an die Carboxygruppe Natrium anhängen, dann passt es.

    —–

    Konjugat-Humor:

    Wir hatten unter anderem ein Konjugat aus dem Lewis-Y-Antigen, Rinderserum-Albumin, und Fluorescein-Isothiocyanat.

    Die Abkürzung “Y-BSA-FITC” sprachen wir immer als “Übbsafizz” aus.

  2. Re: Details

    Vielen Dank für die Ergänzungen und den Link!

    Hier noch die Bilder aus dem OP (Quelle: TUM):
     Fluoreszenz-Kamera-System (Quelle: TUM)

    Fluorescent Ovarian Cancer Cells (Quelle: Tum)

    Und Lewis-Y müsste sich eigentlich ganz gut zur Markierung von Darmtumoren eignen…

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