Medizin

Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben einen wichtigen Teil des Kreislaufs identifiziert, der den Auf- und Abbau des Zellskelettes reguliert. Dazu beobachteten sie mithilfe der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS Molekül-Scheren bei der Arbeit.

Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben einen wichtigen Teil eines Signalweges aufgeklärt, der Informationen durch die Zellmembran in das Innere einer Zelle überträgt. Dieser existiert bei allen Säugetieren und spielt unter anderem bei der Regulierung des Herzschlages eine wichtige Rolle. Die neuen Erkenntnisse könnten zu neuen Therapien führen.

Am PSI baute Beate Timmermann ein Programm zur Protonentherapie von krebskranken Kindern auf und zog zugleich ihren Sohn gross. Heute leitet sie die Klinik für Partikeltherapie am Westdeutschen Protonentherapiezentrum (WPE) in Essen und gilt als eine der versiertesten Experten auf dem Gebiet.

Ein am Paul Scherrer Institut PSI entwickelter radioaktiver Wirkstoff gegen eine besonders bösartige Form von Schilddrüsenkrebs hat das Potenzial für einen Medikamenten-Blockbuster. Durch seine Struktur kann er womöglich auch an Zellen anderer Tumore andocken und diese mit seiner Strahlung zerstören. Das Lausanner Biopharma-Unternehmen Debiopharm will den PSI-Wirkstoff bis zur Zulassung als Arzneimittel weiterentwickeln. Dafür haben Debiopharm und das PSI jetzt die vertragliche Grundlage geschaffen.

Gebhard Schertler ist Leiter des Forschungsbereichs Biologie und Chemie am Paul Scherrer Institut PSI und Professor für Strukturbiologie an der ETH Zürich. In diesem Interview spricht er über die biologische Forschung am PSI und die Zukunft der Medikamentenentwicklung.

Der 16. Mai ist der Internationale Tag des Lichts. Die am PSI betriebene Forschung mit Licht ermöglicht Fortschritte in der Biologie und Pharmazie, dient aber auch zur Entwicklung neuer Materialien für die Datenspeicherung oder neuer medizinischer Technologien.

Mit Protonentherapie lassen sich bestimmte Tumore besonders präzise bestrahlen – das umliegende gesunde Gewebe wird dabei optimal geschont. In der Schweiz ist diese Bestrahlung nur am PSI möglich. In einem gemeinsamen Projekt mit dem Universitätsspital Zürich und der Universität Zürich hat das PSI seine Kapazitäten um einen hochmodernen Behandlungsplatz erweitert: die neue, 270 Tonnen schwere Gantry 3.

Protonentherapie ist ein Erfolgsprodukt am Paul Scherrer Institut PSI. Trotzdem arbeiten die Forschenden unermüdlich weiter, um die Behandlung noch schneller und noch sicherer zu machen.

Wenn Kinder klein sind und Krebs haben, bedeutet das einen Einschnitt für die ganze Familie. Mit zielgerichteter Protonenbestrahlung und warmherziger Fürsorge versuchen die Mitarbeitenden am Zentrum für Protonentherapie des Paul Scherrer Instituts PSI den Kindern zu helfen.

Protonenstrahlen können nicht nur Krebs heilen, sondern auch gesundes Gewebe schädigen. Damit es dazu nicht kommt, gibt es am Zentrum für Protonentherapie des PSI über 350 Sicherheitstests pro Jahr. Die Bilanz kann sich sehen lassen: Bei den mehreren Tausend Patienten, die hier in Villigen mit Protonen bestrahlt wurden, gab es nicht einen Unfall.

Seit über 30 Jahren werden am PSI Patienten mit einer bestimmten Form von Augentumoren behandelt – mittels Protonenbestrahlung. Die winzigen Teilchen treffen ihr Ziel millimetergenau, ohne andere Strukturen des Auges zu gefährden. Die selbstentwickelte Bestrahlungsanlage OPTIS des Zentrums für Protonentherapie des PSI ist eine Erfolgsgeschichte, denn bei mehr als neunzig Prozent der bisherigen Patienten konnte das Auge gerettet werden.

Lange war er Pharma-Manager bei Roche, jetzt ist er Gründer eines Biotech-Unternehmens auf dem Gelände des Paul Scherrer Instituts PSI: Michael Hennig kennt die Trends der Medizinbranche. Im Interview erklärt er, warum die Medizin der Zukunft die Innovationskraft öffentlich geförderter Forschung braucht und warum er für sein Start-up leadXpro die Nähe zum PSI gewählt hat.

Martin Ostermaier wollte aus der Komfortzone der Wissenschaft ausbrechen. Statt mit Pipetten setzt sich der Biochemiker nun mit Investoren und Patentrecht auseinander.

Am Paul Scherrer Institut PSI erhalten Krebskranke eine Behandlung, die einzigartig ist in der Schweiz: Protonentherapie. Diese modernste Form einer Strahlentherapie gegen Krebs hat gegenüber herkömmlicher Bestrahlung grosse Vorteile in puncto Wirksamkeit und Nebenwirkungen. Am PSI gibt es für diese Spezialbehandlung ein eigenes Zentrum für Protonentherapie. Dessen Pionierarbeit hat nicht nur mehreren Tausend Patienten geholfen, sondern auch die Protonentherapie weltweit grundlegend verändert.

Am PSI arbeiten Forschende Tag für Tag mit Radioaktivität, um fortschrittliche Behandlungsmethoden für Patienten zu entwickeln. Ganz selbstverständlich hantieren sie unter besonderen Sicherheitsvorkehrungen mit einem Material, das zerfällt. Es ist ein Wettlauf gegen die Zeit. Damit alles reibungslos funktioniert, kümmert sich eine eigene Arbeitsgruppe um die Infrastruktur.

Ärzte hatten hinter Gabi Meiers rechtem Auge eine Geschwulst entdeckt, die den Sehnerv umgab. Einzig am PSI gab es noch eine Möglichkeit, den Tumor so zu behandeln, dass benachbarte Strukturen und das Auge geschont wurden. „Einige Monate nachdem die Protonenbehandlung vorbei war, habe ich gemerkt, dass ich immer mehr sehe. Zwar nur schemenhaft, aber ich sehe! Das war sensationell“, sagt sie im Interview.

Am 25.11.1996 wurde am Paul Scherrer Institut PSI der weltweit erste Krebspatient mit einem neuen Bestrahlungsverfahren behandelt: Mit der sogenannten Spot-Scanning-Technik für Protonenstrahlen. Das Besondere: Der Strahl wirkt nur in der Tiefe, wo der Tumor sitzt; davor- und dahinterliegendes gesundes Gewebe wird geschont. Die von PSI-Forschenden entwickelte Methode war damals ein Durchbruch in der Strahlentherapie und wurde rasch zum Erfolgsprodukt.

Erstmals ist es Forschenden am PSI in einem Zyklotron gelungen, das Radionuklid Scandium-44 in hinreichend grosser Menge und Konzentration herzustellen. Damit haben sie die erste Voraussetzung geschaffen, dass Scandium-44 später einmal für medizinische Untersuchungen in Kliniken eingesetzt werden kann.

Im Kampf gegen Krebs untersuchen Forschende am Paul Scherrer Institut PSI eine neue Methode, um radioaktive Substanzen nicht nur aussen an eine Tumorzelle anzuheften, sondern sie bis in den Zellkern einzuschleusen. Wenn man die passenden radioaktiven Verbindungen findet, hat dieses Wirkprinzip das Potenzial, in Zukunft bei mehreren Arten von Krebs zu helfen.

Am PSI entwickeln Wissenschaftler neue Wirkstoffe gegen Krebs. Diese enthalten radioaktive Substanzen, die dem Patienten gespritzt werden und somit bis zum Tumor vordringen können. Dort soll ihre Strahlung die Krebszellen im direkten Kontakt zerstören. Doch ehe ein solches radioaktives Arzneimittel in ersten klinischen Studien am Patienten getestet werden kann, muss seine Sicherheit garantiert sein, damit der Patient keinen Schaden nimmt. Deshalb wird am PSI jeder Wirkstoff unter sterilen Bedingungen hergestellt und überprüft – für jeden Patienten separat und nur auf Bestellung.