Physikalisch-Technische Bundesanstalt

 
Neues optisches Messverfahren unterscheidet durch Farbstoff zwischen Krebs und gutartigen Veränderungen

Brustkrebs. Jede zehnte Frau bekommt in ihrem Leben diese Diagnose. Die Heilungschancen stehen gut, wenn der Krebs früh erkannt wird. Deshalb sind Vorsorgeuntersuchungen wie zum Beispiel das Abtasten der Brüste durch den Gynäkologen oder das Mammographie-Screening so wichtig. Ein Problem der Röntgen-Mammographie ist aber, dass hier oftmals gutartige Veränderungen fälschlich als "hochgradig suspekt" eingestuft werden. Mit anderen Worten: Die Patientinnen müssen in diesem Fall mit dem enorm belastenden Verdacht leben, Brustkrebs zu haben. Bis eine weiterführende Untersuchung mittels Biopsie eventuell zeigt, dass alles nur falscher Alarm war. Dirk Grosenick und Axel Hagen von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) haben deshalb zusammen mit Medizinern der Charité in Berlin ein neues Messverfahren entwickelt, das mehr Sicherheit bei der Unterscheidung von gutartigen und bösartigen Tumoren bietet. Die Fluoreszenz-Mammographie könnte als ergänzende Methode bei der Vorsorgeuntersuchung auf Brustkrebs eingesetzt werden.

"Wir nutzen die Tatsache, dass die Mikrogefäße in bösartigen Tumoren durchlässig für Makromoleküle sind", erklärt Dirk Grosenick die Wirkungsweise des Verfahrens. Spritzt man den Patientinnen den harmlosen Farbstoff Indocyaningrün, koppelt dieser im Blut schnell und vollständig an Plasma-Proteine und bildet ein makromolekulares Kontrastmittel. Die großen Moleküle passen nicht durch die kleinen Öffnungen der Gefäßwände von gutartigen Tumoren. In bösartigen Tumoren hingegen sind die Blutgefäßwände weitaus löchriger und durchlässiger. Die Farbstoff-markierten Proteine sickern aus den Blutgefäßen der Krebsgeschwulst und reichern sich hier an.

Das Kontrastmittel hat die Eigenschaft zu fluoreszieren, wenn es mit Hilfe nahinfraroter Laserstrahlung angeregt wird. Um die Farbstoff-markierten Proteine im Gewebe aufzuspüren, wird ein in der PTB entwickeltes optisches Bildgebungsverfahren verwendet, das die Fluoreszenz mit hoher Empfindlichkeit detektieren kann. Man misst die Fluoreszenz und simultan die durch die Brust transmittierte Laserstrahlung zu einer Zeit, zu der das Kontrastmittel aus den Blutgefäßen bereits ausgewaschen ist. Das so erhaltene optische Mammogramm zeigt den Farbstoff, der sich im extrazellulären Bereich des Karzinoms angereichert hat. Erste Untersuchungen an Patientinnen zeigen, dass das Verfahren eine gute Unterscheidung der bösartigen Tumore von gutartigen Veränderungen ermöglicht. Weitere klinische Studien müssen nun folgen.

Links: Fluoreszenz-Mammogramm mit Karzinom. Dieses erscheint aufgrund der lokal erhöhten Fluoreszenz durch das Kontrastmittel als heller Fleck.
Rechts: Fluoreszenz-Mammogramm mit gutartiger Veränderung im linken Bereich des Bildes, die keine auffällige Fluoreszenz aufweist.

 

Ansprechpartner
Dr. Dirk Grosenick, PTB-Arbeitsgruppe 8.31 "Gewebeoptik und molekulare Bildgebung",
Tel.: (030) 3481-7302,
E-Mail: dirk.grosenick@ptb.de

Dr. Axel Hagen, PTB-Arbeitsgruppe 8.31 "Gewebeoptik und molekulare Bildgebung",
Tel.: (030) 3481-7924,
E-Mail: axel.hagen@ptb.de

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