UZH entwickelt sanftere Radiotracer zur Krebserkennung

20. August 2021 11:11

Zürich - Ein Team der Universität Zürich (UZH) hat neuartige Radiotracer zur Erkennung von Tumoren entwickelt. Für Krebskranke und Fachpersonal ist das lichtgetriebene Verfahren zur Herstellung dieser radioaktiven Antikörper schonender. Sie können nun einfacher und vollautomatisch produziert werden.

Einem Team der Universität Zürich (UZH) ist es nach jahrelanger Forschungsarbeit gelungen, neuartige sogenannte Radiotracer zu entwickeln. Das sind Moleküle, etwa Antikörper, die an Radionuklide gekoppelt werden. Ihre radioaktive Strahlung macht Tumore in speziellen bildgebenden Verfahren sichtbar.

Ein Radionuklid an einen Antikörper zu koppeln, sei allerdings kompliziert, erklärt die UZH in einem Forschungsbericht. Das dafür notwendige chemische Verfahren kann die Struktur des Antikörpermoleküls so verändern, dass das Krebsgewebe nicht mehr so gut erkannt wird. Die neue Herstellungsmethode des Teams um Jason Holland, Professor am Institut für Chemie der Universität Zürich, setzt für diese Koppelung UV-Licht ein. Dieses Verfahren verändert die Molekularstruktur nicht. „Am Anfang war es nur eine verrückte Idee, Radionuklide über eine photochemische Reaktion an Antikörper zu koppeln. Aber ich hatte hier an der Universität die Freiheit, etwas Verrücktes auszuprobieren.“

Schliesslich fand das Team eine chemische Gruppe, die sich unter UV-Bestrahlung mit einem Protein, etwa einem Antikörper, verbindet. Gleichzeitig kann es mittels chemischer Modifikationen das Radionulid Zirkonium-89 binden. 2018 hatte Hollands heutiger Doktorand Simon Klingler für die Etablierung dieser Reaktion den Semesterpreis der Universität Zürich gewonnen.

Ein grosser Vorteil dieses Verfahrens liege darin, dass „mit unseren Tracern weniger Hintergrundstrahlung in gesundem Gewebe“ entstehe, so Holland. „Das liegt daran, dass unser neues photochemisches Verfahren sanfter ist.“ Zudem sei es ungefähr zehnmal schneller als herkömmliche Methoden. Darüber hinaus lässt es sich automatisieren.

Dafür hat Klingler im Rahmen seiner Doktorarbeit innerhalb von sieben Monaten eine Apparatur gebaut, die radioaktiv markierte Antikörper vollautomatisch und aufgereinigt herstellt. Sie können unmittelbar bei Erkrankten eingesetzt werden. Bisher mussten Fachpersonen die notwendigen Chemikalien zusammenpipettieren, wobei sie radioaktiver Strahlung ausgesetzt waren.

Die bisherige Forschung zeige das enorme Potenzial dieses Prototypen, so Holland. „In Zukunft könnte so ein Gerät direkt in einer Radiopharmazie in einem Spital genutzt werden und dort Radiotracer auf Abruf herstellen.“ Mithilfe eines ERC Consolidator Grant der Europäischen Union sollen nun neue chemische Gruppen identifiziert werden, die sich durch Licht aktivieren lassen. Sie könnten auch Wirkstoffe direkt an den Tumorzellen freisetzen, ohne gesundes Gewebe zu schädigen. Gemeinsam mit der Universität von Kalifornien, San Francisco, will das UZH-Team dann den Einsatz in der Klinik vorantreiben. mm

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