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Forscher versuchen seit Jahren die MRT-Empfindlichkeit zu verbessern © APA
Forscher versuchen seit Jahren die MRT-Empfindlichkeit zu verbessern © APA

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"Den Tumor atmen sehen": Neue Methode zur Überwachung von Brustkrebs

31.01.2020

Mit einem neuen bildgebenden Verfahren lassen sich Brusttumore besser überwachen und in Echtzeit beobachten, welche Regionen des Geschwulst aktiv sind. In Kombination mit genetischen Tests könnte dies bessere individuelle Therapien und eine frühere Abschätzung ihrer Wirksamkeit ermöglichen, so die Forscher um die österreichische Medizinerin Ramona Woitek von der Uni Cambridge im Fachblatt "Pnas".

Grundlage des neuen Verfahrens ist die Magnetresonanztomografie (MRT). Diese liefert gestochen scharfe Bilder von Geweben und Organen, hat allerdings den Nachteil, nicht sehr empfindlich zu sein. Daher versuchen seit einigen Jahren Wissenschafter die Empfindlichkeit der Methode zu verbessern, etwa indem sie Substanzen, die nur in geringer Konzentration im Körper vorkommen, sichtbar machen und so Stoffwechselvorgänge in Echtzeit mitverfolgen können.

Woitek hat gemeinsam mit ihrem Kollegen Ferdia Gallagher - beide sind auch an der Medizinischen Universität Wien beschäftigt - die körpereigene Substanz Pyruvat mit dem Kohlenstoffisotop C-13 markiert und diese in einem speziellen Verfahren magnetisiert. Sie kühlten dazu die Verbindung auf minus 272 Grad Celsius ab und setzten sie einem sehr starken Magnetfeld und Mikrowellenstrahlung aus - die Wissenschafter nennen das "Hyperpolarisierung". Wieder aufgetaut wird die Substanz dann Patientinnen injiziert. Durch die Magnetisierung erhöht sich die Signalstärke des C-13-Pyruvat im MRT um das 10.000-fache.

Umwandlungsprozess von Pyruvat in Laktat in Echtzeit verfolgen

Üblicherweise wird Pyruvat in Körperzellen in Laktat umgewandelt. Tumorzellen haben allerdings einen veränderten Stoffwechsel. Dort erfolgt die Umwandlung von Pyruvat zu Laktat viel schneller - wobei die Geschwindigkeit des Prozesses zwischen verschiedenen Tumoren variiert und auch innerhalb des Tumors nicht überall gleich ist. Mit dem MRT lässt sich nicht nur die Menge des mit C-13 markierten Pyruvat in verschiedenen Geweben, sondern auch der Umwandlungsprozess in Echtzeit verfolgen. "Wir konnten zeigen, dass verschiedene Brustkrebstypen Unterschiede im Stoffwechsel von Pyruvat haben und wir anhand dessen die aggressivsten Tumore identifizieren können", so Woitek gegenüber der APA.

"Das ist eines der detailliertesten Bilder des Stoffwechsels von Brustkrebs, die wir je hatten. Es ist als ob wir den Tumor atmen sehen können", erklärte Kevin Brindle vom Cancer Research UK Cambridge Institute in einer Aussendung. Die Wissenschafter haben die Methode bisher bei sieben Patientinnen mit unterschiedlichen Brustkrebs-Tumoren angewendet und hoffen nun das Verfahren an einer größeren Gruppe erproben zu können.

Die Methode könnte nicht nur neue Informationen über den Stoffwechselstatus des Tumors einzelner Patientinnen liefern. Sie könnte den Ärzten auch helfen, die beste Behandlung zu finden und den Therapieverlauf zu verfolgen und nötigenfalls die Behandlung zu adaptieren. So würden viele Patientinnen mit Brustkrebs vor einer Operation Chemotherapie bekommen, um den Tumor zu verkleinern und besser operieren zu können. "In dieser Situation könnte das MRT mit hyperpolarisiertem C-13 sehr nützlich sein, da es uns - so die Hoffnung - früher als andere Methoden zeigen könnte, ob Patientinnen auf die Therapie ansprechen", sagte Woitek.

Service: http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1913841117

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