Exklusiv-Interview mit dem Münchner Medizinphysiker Dr. Walter Assmann

Strahlend alternativlos

Eine am Garchinger Excellencecluster MAP arbeitende Forschergruppe entwickelt radioaktive Implantatmaterialien. Mit speziellen Polymerfolien für die Niedrig-Dosis-Brachytherapie soll es bald möglich sein, Harnröhrenstrukturen und Gallengangsverengungen dauerhaft zu therapieren.
Sie und ihre Arbeitsgruppe beschäftigen sich mit der Entwicklung von Implantaten, die als lokale Beta-Strahler eingesetzt werden. Für welchen therapeutischen Einsatzzweck sind diese vorgesehen?
Es geht zum Beispiel um die Behandlung von Harnröhrenstrukturen. Dabei handelt es sich um eine Verengung der Harnröhre, die verschiedene Ursachen haben kann: Infektionen oder Minitraumata, die zu Entzündungen und in der Folge zu lokalen Bindegewebswucherungen führen. Dies kann auch eine Folge der Entfernung der Prostata sein. Bisher sind Patienten mit derartigen Leiden oft lebenslang an eine Betreuung durch den Urologen gebunden, der die Verengung immer wieder aufweiten muss. Solche zur Struktur führende Prozesse lassen sich aber auch durch den gezielten lokalen Einsatz von ionisierenden Strahlen behandeln, und wie wir hoffen dauerhaft. Strahlung kann ja nicht nur zur Tumorbekämpfung eingesetzt werden, sondern, mit geringerer Dosis, auch zur Wundheilungsmodulation oder Entzündungsminderung.

Welche Strahlenquelle wird benutzt und wie wird sie hergestellt?
Bei dieser Therapieform handelt es sich um eine so genannte Low-Dose-Rate Brachytherapie, also um eine Strahlentherapie über sehr kurze Distanz und eine Bestrahlungsdauer von mehreren Tagen. Wir setzen dafür einen reinen Betastrahler auf der Basis des Phosphorisotops 32P ein. Bei der Herstellung wird ein neuartiges Verfahren angewandt. Im Moment soll dazu nur so viel gesagt werden: In eine bioverträgliche Polymerfolie wird eine Phosphorverbindung eingebracht. Diese Trägerfolie mit den stabilen 31P-Atomen wird in einem Hochflussreaktor bestrahlt. Durch Neutroneneinfang entsteht dabei in geringem Umfang das instabile Radionuklid 32P. Die radioaktive Folie wird dann an vorher definierter Stelle punktgenau auf den therapeutischen Katheter aufgebracht, der damit zum radioaktiven Implantat wird.

In welcher Form gelangt die Strahlenquelle an ihren Wirkort?
Nach der operativen Beseitigung der Struktur wird wie üblich ein Dauerkatheter in die Harnröhre eingelegt, nur enthält der in diesem Fall die radioaktive Folie als therapeutischen Strahler, wird damit zum „funktionellen Implantat”.

Wie lange wird der Katheter dort appliziert und mit welcher Dosis wird gearbeitet?
Die Verweildauer hängt vom jeweiligen Fall ab, beträgt in etwa sieben Tage. Die innerhalb dieser Zeit entstehende Dosis soll etwa 15 Gy betragen. Die Strahlenwirkung ist lokal auf wenige Millimeter begrenzt, so dass nach außen keine Strahlung abgegeben wird. Deshalb ist auch der Strahlenschutz für das Behandlungspersonal einfach. Wenige Millimeter Plexiglas sind vollkommen ausreichend, um die abgestrahlten Elektronen abzuschirmen. Auch die zeitliche Wirkung ist beschränkt, da der Betatstrahler 32P nur eine Halbwertszeit von 14,3 Tagen aufweist.

Wenn die „Haltbarkeit” der Strahlenwirkung zeitlich so stark limitiert ist, muss die strahlende Folie ja wohl im Einzelfall auf Bestellung angefertigt werden, um gewissermaßen immer just in time verfügbar zu sein?
Richtig, sie wird von Fall zu Fall hergestellt. Doch das ist kein wirkliches Problem, da es einen gewissen, exakt berechenbaren Vorlauf gibt. Dies ist bei allen therapeutischen Radionukliden, die täglich eingesetzt werden und teilweise noch kurzlebiger sind, der Fall. Durch stärkere Bestrahlung lässt sich die Haltbarkeit, also die Zeitspanne bis zur Anwendung, auch ausdehnen.

Wurde schon untersucht, auf welchem Weg die Strahlen wirken?
Nach einer lokalen Entzündungsreaktion bildet sich in der Harnröhre Bindegewebe, das zum überwiegenden Teil aus Fibroblasten besteht. Insbesondere die Myofibroblasten können aufgrund ihrer kontraktilen Eigenschaften dazu führen, dass sich das Wundgewebe zusammenzieht und sich eine Struktur bildet. In den in Phasen ablaufenden Prozess der Wundheilung, an dem verschiedene Wachstumsfaktoren und inflammatorische Zytokine beteiligt sind, greifen die ionisierenden Strahlen ein, indem sie unter anderem die Ausschüttung von humoralen Mediatoren vermindern. Aber der Prozess ist insgesamt noch keineswegs vollständig verstanden. Für den Arzt ist letztlich entscheidend: Es wirkt!

Wird diese Behandlungsmethode bereits klinisch erprobt?
Im Moment befinden wird uns noch im Stadium des Tierversuchs. Die präklinischen Tests werden an männlichen Kaninchen durchgeführt. Bei positivem Ergebnis werden wir im Laufe des nächsten Jahres voraussichtlich in die klinische Erprobung eintreten. Aber in anderen klinischen Bereichen ist die Strahlentherapie – dazu gehört unsere Entwicklung – Routine und seit Jahren erfolgreich im Einsatz. Wir entwickeln für eine erprobte Therapieform einen neuartigen Strahlenapplikator.

Wurden schon weitere Anwendungen ins Auge gefasst?
Durchaus, diese Folien lassen sich auf alle möglichen Arten von Implantaten aufbringen. So ist es naheliegend, sie beispielsweise bei Gallengangstenosen einzusetzen. Die Problematik ist hier sehr ähnlich wie bei der Harnröhre. Auch hier wird derzeit ein Stent eingesetzt, um den Gallenfluss wieder in Gang zu setzen. Dieser muss typisch alle vier Monate in einem endoskopischen Eingriff gewechselt werden. Bei gutartigen Gewebewucherungen des Gallengangs wollen wir zur Verminderung der Narbenbildung nach einem Aufdehnen der Engstelle einen nunmehr radioaktiven Stent einsetzen. Im Falle von bösartigem Gewebe könnten sie auch mit stärkeren Dosen verabreicht werden, die das einwachsende Tumorgewebe zurückdrängen. Auch hier sind wir bereits im Tierversuch.

Wissen Sie schon etwas über die Akzeptanz dieses Verfahrens?
Nun, es ist bekannt, dass viele Ärzte Therapeutika auf Basis von ionisierenden Strahlen zurückhaltend gegenüber stehen. Allein schon deshalb, weil es für diese Behandlungsformen eigene Zulassungsverfahren gibt. Dabei sei dahingestellt, wie sinnvoll die sind, jedenfalls gibt es sie. Hier gilt es gewiss noch einige prinzipielle Schwellen zu überwinden. Doch für das vorgestellte Verfahren lohnt sich der Aufwand für Ärzte und Patienten, da diese Behandlung der Struktur momentan alternativlos ist. Im Gegensatz zu systemischen Ansätzen, wo die Nebenwirkungen des verwendeten Pharmakons oft vielfältig sind, ist die Strahlenwirkung örtlich sehr begrenzt, ortsfest, und die Nebenwirkungen sind minimal.  - Das Gespräch führte Dr. Helmut Bruckner -