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Aus der Neuen Solidarität Nr. 2/2008 |
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Von Robert E. Schenter, PhD
Das folgende Papier wurde als Beitrag zur Konferenz des Schiller-Instituts „Die Eurasische Landbrücke wird Realität“ vorgelegt, die Mitte September 2007 in Kiedrich stattfand.
Radioaktive Isotope sollten und werden eine große Rolle bei den Fortschritten der Medizin im 21. Jahrhundert spielen. Medizinische Isotope dieser Art zeigen derzeit sowohl in diagnostischen wie in therapeutischen Anwendungen hervorragende Resultate, welche ihren Einsatz gegen fast alle wichtigen Krankheiten (Krebs, Herzleiden, Alzheimer, Arthritis etc.) im weiteren Verlauf des Jahrhunderts immer weiter ausweiten dürften. Es gab auch vielversprechende Ergebnisse bei der Bekämpfung des HI-Virus durch medizinische Isotope.
Dieses Papier stellt kurze Beispiele für diese Entwicklungen und ihre künftigen Aussichten bei der Behandlung von zwei Krebsformen (Brust und Leber), Alzheimer und HIV vor. Wie vielversprechend die Behandlung mit Radioisotopen ist, kann man an einer Patientin sehen, der man vor vier Jahren eine Lebenserwartung von drei Monaten in Aussicht gestellt hatte. Heute ist die Patientin infolge der Behandlung mit dem medizinischen Isotop Yttrium-90, das mit Hilfe sog. Y-90-Mikrokugeln appliziert wird, nicht nur am Leben, sondern arbeitet jeden zweiten Tag mit ihrem persönlichen Trainer und schöpft das Leben voll aus.
Die Anwendung diagnostischer und therapeutischer Isotope in der Medizin hat in den letzten 50 Jahren große Fortschritte gemacht, und diese Fortschritte sollten sich im weiteren Verlauf des 21. Jahrhunderts noch weiter beschleunigen. In den Vereinigten Staaten und wohl auch in der übrigen Welt wird das Altern der geburtenstarken Nachkriegsgeneration ein exponentielles Wachstum der Nachfrage nach medizinischen Anwendungen dieser Isotope erzeugen, da die Menschen älter werden, und Alterskrankheiten vermehrt auftreten.
Ein gutes Beispiel für diese wachsende Nachfrage ist die massive Zunahme des diagnostischen Einsatzes der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) bei fast allen Krankheiten.
Bei der PET kommen mehrere Isotope zum Einsatz, die eine ganze Bandbreite von Halbwertszeiten haben, wobei Fluor-18 führend ist. Die Liste der Isotope, die bei der PET verwendet werden, ihre Halbwertszeiten und Anwendungen finden Sie in Tabelle 1.1
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Im therapeutischen Bereich werden die Isotope Jod-131 und Yttrium-90 mit großer Wirksamkeit bei der Behandlung des follikulären Non-Hodgkin-Lymphoms eingesetzt. Zum Einsatz kommen sie in dem von der Nahrungsmittel- und Arzneimittel-Behörde (FDA) zugelassenen Medikamenten BEXXAR (J-131) und Zevalin (Y-90). Dieses Verfahren wird als Radioimmunotherapie (RIT) bezeichnet, deren Ziel es ist, die Krebszellen abzutöten, ohne die gesunden Zellen zu schädigen. Man kennt dies auch als zellgerichtete Therapie.
Im folgenden werden vier weitere Beispiele der medizinischen Verwendung von Isotopen in diagnostischen und therapeutischen Prozeduren vorgestellt, gegen zwei Formen von Krebs (Brust- und Leberkrebs), Alzheimer und HIV.
Beispiele der diagnostischen und therapeutischen Verwendung medizinischer Isotope
Eine wichtige Behandlungsmethode gegen Brustkrebs ist die sog. Brachytherapie. Dabei werden geringe Dosen einer radioaktiven Substanz in die Nähe des tumorösen Brustgewebes gebracht. Die Strahlung konzentriert sich auf die Region der Krebsgeschwulst, und die Zerstörung gesunder Brustzellen wird so deutlich verringert. Dafür werden die Isotope Irridium-192 und Jod-125 verwendet.
Dr. Robert R. Luske, ein Radioonkologe des Onkologischen Dienstes von Arizona sprach im Juli 2004 auf einer Konferenz der Radiologischen Gesellschaft von Nordamerika (RSNA) über die Vorteile der Beschleunigten Partiellen Brustbestrahlung (APBI).2 Bei der APBI wird eine Operation mit der Brachytherapie zu einer Brusterhaltungstechnik kombiniert.
Nach Angaben von Dr. Andrew Kennedy aus Raleigh, North Carolina, werden die Y-90-Mikrokugeln in die Leber eingeführt, wo sie permanent im Tumor verbleiben. Die Strahlung ist so bemessen, daß sie nur etwa einen halben Zentimeter ins Gewebe eindringt. Auf diese Weise wird zwar der Tumor zerstört, aber das daneben liegende gesunde Gewebe wird geschont. Dieser ambulante Eingriff dauert nur etwa eine Stunde.
Bei den beiden wichtigsten Methoden, Alzheimer zu diagnostizieren, werden medizinische Isotope eingesetzt: Die Einzel-Photonen-Emissions-Tomographie (SPECT) und die Positronen-Emissions-Therapie (PET).
Bei der SPECT wird eine kleine Dosis Gammastrahlen-emittierender Isotope (etwa Technetium-99m oder Thallium-201) an ein neurospezifisches Medikament gebunden und dann in eine Vene des Patienten injiziert, von der aus es ins Hirngewebe gelangt. Das Isotop lagert sich dann entsprechend der Durchblutung im Gehirn ab, wobei es Gammastrahlen emittiert, die dann von der Gamma-Kamera des SPECT registriert werden.
Die PET bietet die Möglichkeit, dreidimensionale Bilder oder Karten von Stoffwechselprozessen im Körper zu erhalten (siehe Tabelle 2). Im Fall von Alzheimer verwendet man bei der PET die Isotope Kohlenstoff-11 und Fluor-18, um die normale Hirntätigkeit mit der reduzierten Hirntätigkeit zu vergleichen. Eine PET-Untersuchung zeigt die biologischen Veränderungen, die auf Alzheimer zurückzuführen sind, schon früher als andere diagnostische Methoden. So kann die Krankheit schon bis zu sieben Jahre vor dem Einsetzen der Symptome erkannt werden.4
Der Einsatz von PET zur Diagnose von Alzheimer verbreitet sich zunehmend in Kliniken und Krankenhäusern in aller Welt. Bei der Konferenz der Nuklearmedizinischen Gesellschaft 2006 in San Diego wurden 25 Papiere zu diesem Themenkomplex vorgelegt.
So wie bei vielen Krebsarten radioaktive Antikörper eingesetzt werden, führen Dadatschowa und ihre Kollegen Untersuchungen durch, die darauf abzielen, mit dieser Methode HIV-infizierte Zellen abzutöten. Bei ihren Untersuchungen werden HIV-infizierte Mäuse behandelt, worüber in PLOS MED3 berichtet wurde.5
Dadatschowas Team brachte radioaktives Wismut-213 und Rhenium-188 mit Antikörpern zusammen, die dazu ausgelegt waren, sich an zwei Eiweiße des HI-Virus (gp4) und (gp20) auf der Oberfläche der infizierten Zellen anzulagern.
Erste Ergebnisse zeigten eine deutliche Verminderung von HIV-Zellen in den Mäusen, was die Aussicht eröffnet, mit Radioimmuntherapie gegen HIV/AIDS vorzugehen.
Im 21. Jahrhundert sollten große medizinische Fortschritte durch die Anwendung medizinischer Isotope möglich sein. Dieses Papier präsentierte mehrere Beispiele des derzeitigen Standes und der Zukunftsaussichten für wichtige Entwicklungen in der diagnostischen und therapeutischen Anwendung von Radioisotopen.
(Weitere Informationen über den Zusammenhang zwischen medizinischen Isotopen und Krankheiten und zu den hier genannten und anderen Beispielen erhalten Sie vom Autor, Robert E. Schenter, PhD, 2521 SW Luradel St., Portland, Oregon, USA 97219, bzw. reschenter@comcast.net.)
Literatur
1. R.E. Schenter, „Major PET Isotopes and Their Applications“, AMIC Report-1002, 1. Sept. 2007.
2. „Brachytherapy saves breast, decreases treatment time“, AAGL 2007 On Line, 10. Aug. 2004.
3. „New Therapy Offers Hope to Cancer Patients”, http://www.nbc17.com, 7. Nov. 2006.
4. „Delivering The Power of Molecular Imaging, Alzheimer’s P.E.T. Scan”, Arizona, 30. Juli 2007.
5. E. Dadacheva et al., “Targeted killing of virally infected cells by radiolabeled antibodies to viral proteins”, PLOS MED3, No. 11, 2006.
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