80370 Articles from over 100 Universities around the world | Last 24 hours 67 Articles

Categorie | Deutsch

Klinischer Forschungsschwerpunkt: Wenn der Sauerstoff fehlt

Sauerstoffmangel kann bei Tumoren zu aggressivem Wachstum führen. Die Forschenden des Klinischen Forschungsschwerpunkts «Tumor Oxygenierung» untersuchen, warum das so ist und verfolgen dabei mehrere vielversprechende Ansätze im methodischen, klinischen und präklinischen Bereich.  

KommentarKommentare

Marita Fuchs

Martin Wolf

Ohne Sauerstoff (O2) können wir nur wenige Minuten überleben. Die
roten Blutkörperchen transportieren das lebensnotwendige Gas aus der Lunge zu
jeder Zelle unseres Körpers, wo es für die Energieversorgung unentbehrlich ist.
Eine Mangelversorgung des Gewebes mit Sauerstoff nennen die Mediziner eine
Hypoxie. Zu Hypoxien kommt es häufig auch in Krebstumoren, verursacht werden
sie durch das unkontrollierte Wachstum und die chaotische Struktur der
Blutgefässe.

Die Einsicht, dass Sauerstoff bei Krebs eine grosse Rolle spielt, ist
altbekannt und trotzdem aktuell: Bereits 1930 hatte der Nobelpreisträger Otto
Heinrich Warburg die Hypothese aufgestellt, dass Tumore entstehen können, weil
die Energiegewinnung von Zellen gestört sei. Heute ist bestätigt, dass die Hypoxie den Stoffwechsel im Tumor verändert und
damit auch sein Verhalten. «Wie Studien zeigen, werden durch den
Sauerstoffmangel die Tumore aggressiver und Tumorzellen wandern in der Folge eher über die
Blut- und Lymphgefässe zu anderen Organen. Dort können sich dann Metastasen bilden», sagt Martin Wolf, Leiter des Klinischen Forschungsschwerpunkts
Tumor Oxygenierung und Professor für biomedizinische Optik an der UZH.

Sauerstoff als wichtiger
Biomarker

Hypoxien entstehen in etwas mehr als der Hälfte aller festen Tumore. Für
die betroffenen Patienten ist das keine gute Nachricht, denn Tumore mit Hypoxie
sprechen schlechter auf eine Strahlen- oder Chemotherapie an als mit Sauerstoff
gesättigte Tumorzellen. In zwei Studien zeigten Patienten
mit hypoxischen Tumoren nach fünf Jahren eine zwei- bis dreifach kleinere
Überlebensrate.

Sauerstoff ist also ein
wichtiger Indikator für den Verlauf einer Krebskrankheit. «Dieser Biomarker wird
leider bis heute nicht routinemässig in der Klinik gemessen», bedauert Wolf. Das möchten die Forscherinnen und Forscher mit dem Klinischen
Forschungsschwerpunkt ändern.

Die insgesamt etwa 27 Forschenden
arbeiten in neun Gruppen an methodischen, präklinischen und klinischen Studien
zum Einfluss des Sauerstoffs bei Krebs. Um das Fachgebiet einzugrenzen, haben
sie ihren Fokus zunächst auf die Rolle von Sauerstoff bei Hals-, Kopf- und
Nackentumoren gelegt.

Suche nach nicht-invasiven
Methoden

Bis heute kann man die Versorgung eines Tumors mit Sauerstoff durch
Messung des Sauerstoffpartialdrucks (pO2) im Tumor erfassen. Dazu werden
dünne Nadeln und Sonden an vielen Stellen in die Geschwulst eingeführt. «Dieses
Verfahren ist jedoch invasiv und unangenehm für die Patienten», sagt Wolf.
Deshalb suchen er und sein Team nach geeigneten Messmethoden und neuen Verfahren. Die klinische Forschungsgruppe hat sich dabei zum
Ziel gesetzt, nicht-invasive Methoden – wie etwa bildgebende Verfahren – zu
entwickeln. Sie wollen dabei sauerstoffarme Bereiche im Tumor kenntlich machen.
«Jeder Tumor ist anders, deshalb muss jeder Tumorpatient individuell untersucht
werden können», sagt Wolf. Die
wissenschaftliche Herausforderung besteht dabei vor allem darin, die mit
Sauerstoff unterversorgten Stellen zu identifizieren.

Mit bildgebenden
Verfahren das Gewebe durchleuchten

Mit der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) können die Forschenden den
Sauerstoffgehalt und die Durchblutung der Zellen darstellen. Dabei nutzen sie
Kontrastmittel, um die hypoxischen Stellen zu markieren.
Ebenso wird an neuen Verfahren mit Magnetresonanz (MRI) experimentiert. Beim
MRI „füttern“ die Forschenden die Zellen mit CO2, es öffnet die
Gefässe und die Forschenden können beobachten, wie die Tumore darauf reagieren.
Durch diese Manöver hofft man, Rückschlüsse auf den Sauerstoffgehalt des Tumors
zu ziehen.

Wolf und sein Team arbeiten zudem an einer anderen bildgebenden
spektroskopischen Methode: Sie versuchen mit Nahinfrarotlicht das Blutvolumen
und dessen Sauerstoffgehalt im Gewebe zu erfassen. Das Nahinfrarotlicht wird
verwendet, um das Gewebe zu durchleuchten und somit eine Analyse von
Gewebeschichten zu ermöglichen. Messungen des Sauerstoffgehaltes und
Blutvolumens von Gewebe basieren darauf, dass der rote Blutfarbstoff
Hämoglobin, der als Hauptsauerstofftransporteur im Körper fungiert, seine Farbe
mit dem Sauerstoffgehalt ändert. Somit kann anhand der Lichtdurchlässigkeit die
Hämoglobin- bzw. Blutkonzentration bestimmt werden und anhand der Farbe der
Sauerstoffgehalt.

«Die Nahinfrarotspektroskopie wird von Patienten sehr geschätzt, weil
die Messungen nicht-invasiv und schmerzlos sind und Nahinfrarotlicht in den
verwendeten Intensitäten harmlos ist», erklärt Wolf. Der Nachteil dieser
Methode liegt jedoch darin, dass das Infrarotlicht nur einige Zentimeter tief
ins Gewebe eindringen und daher im Moment nicht alle Tumore erfassen kann. Auch
hier wollen die Forschenden neue Ansatzpunkte entwickeln.

Gezielt hypoxische Tumorteile zerstören

Ein wichtiges Ziel des Klinischen Forschungsschwerpunktes ist es, die
Heilungschancen bei Patienten mit hypoxischen Tumoren zu verbessern. In der präklinischen Gruppe des
Forschungsschwerpunktes arbeiten die Forschenden an einem besseren Verständnis,
wie die Hypoxie die Tumore genau negativ beeinflusst, was für neue
Behandlungsansätze sich daraus ergeben und welchen Einfluss verschiedene
Faktoren dabei ausüben. Zum Beispiel spielen Entzündungen bei der Entstehung
und dem Wachstum von Tumoren eine grosse Rolle. Untersucht wird, wie
Entzündungen und Oxygenierung sich gegenseitig beeinflussen.

Effizienter behandeln

Anders in der
klinischen Gruppe des Forschungsschwerpunkts. Hier geht es darum, wie die
Diagnose neben bildgebenden Verfahren auch mit Einbezug von Biomarkern aus Blut
und Speichelproben, verbessert werden kann. Neue Therapien werden dabei getestet,
die auf die Hypoxie des Tumors abgestimmt sind. «In der Chirurgie müssen wahrscheinlich
hypoxische Tumore radikaler operiert werden. Sprich: Es muss mehr Gewebe
entfernt und unter Umständen mit mehr funktionellen Einbussen operiert werden»,
sagt Wolf. Zudem testet die Forschungsgruppe ein neues Medikament. Patienten
mit hypoxischem Gewebe erhalten in einer randomisierten Studie einen Wirkstoff,
der auf
hypoxische Bereiche im Gewebe reagiert und aktiviert wird. Gezielt werden
dadurch hypoxische Tumorteile zerstört.

In der Strahlentherapie ist es heute möglich, die
Dosis örtlich stark anzupassen. Dies kann ausgenutzt werden, um zum Beispiel hypoxische
Stellen mit einer besonders hohen Dosis zu bestrahlen. «Es besteht eine grosse
Hoffnung, dass aufgrund der Fortschritte, die durch den KFSP erzielt werden, Patienten
mit hypoxischen Tumoren in Zukunft besser behandelt werden können und sich ihre
Überlebensrate entsprechend erhöht», sagt Wolf mit Zuversicht.

Marita Fuchs, Redaktorin UZH News.

found for you by the Independence News Desk at
http://www.uzh.ch/news/articles/2015/wenn-der-sauerstoff-fehlt.html


Visit our Home Page

Share and Enjoy

  • Facebook
  • Twitter
  • Delicious
  • LinkedIn
  • StumbleUpon
  • Add to favorites
  • Email
  • RSS

comments are closed

Newsletter

Visit SNOOPY Gallery:

Archives


Make Swiss affordable again

Email
Print