Radiopharmazie – von der Grundlagenforschung zu wirkstarken Krebsmedikamenten
Mit Radiopharmaka lassen sich einige Krebsarten massgeschneidert bekämpfen. Dem heutigen Stand gingen Jahrzehnte an intensiver Forschung voraus – und die Zukunft verspricht noch bessere Behandlungschancen.
Die heutige Radiopharmazie basiert auf über hundert Jahren wissenschaftlicher Erkenntnis und kontinuierlicher Forschung. Radiopharmaka – massgeschneiderte Verbindungen aus einem Radionuklid und einem Molekül, das an die Krebszellen andockt – erlauben nun die gezielte Behandlung von immer mehr Krebsarten. Mit TATTOOS wird das PSI künftig viele weitere Radionuklide in deutlich grösserer Menge herstellen können: für die Entwicklung hochmoderner, individualisierter Krebstherapien.
1896: Henri Becquerel und Marie Curie entdecken unabhängig voneinander die Radioaktivität und legen damit die Basis für die Radiopharmazie.
1946: Erster Erfolg der Radiopharmazie: Radiojod (I-131) wird erfolgreich gegen Schilddrüsenkrebs mit Metastasen eingesetzt.
1960: Ein Vorgängerinstitut des PSI, das Eidgenössische Institut für Reaktorforschung, beginnt mit der Produktion von medizinischen Radionukliden.
2000: Am PSI wird – gemeinsam mit der ETH Zürich – das Zentrum für radiopharmazeutische Wissenschaften gegründet. Forschende in der Radiochemie, Radiopharmazie, Biochemie und Pharmakologie treiben gemeinsam die Entwicklung neuer Radiopharmaka voran.
2000er: Die sogenannte Theranostik hält Einzug in die Radiopharmazie: Diagnose und Therapie werden optimal kombiniert, wenn Radioisotope des gleichen chemischen Elements verwendet werden. So lassen sich während der Diagnose nicht nur die Tumore verorten, sondern auch die Therapiedosis planen.
2018: Das PSI lizensiert ein selbstentwickeltes Radiopharmakon an das Schweizer Pharmaunternehmen Debiopharm: Das Medikament Debio1124 besteht aus dem Nuklid Lutetium-177 sowie einem passenden Liganden und wird bei der Behandlung des medullären Schilddrüsenkarzinoms eingesetzt.
2024: Auf der Basis von Terbium-161 entwickeln PSI-Forschende Radiopharmaka, die erfolgreich in zwei Theranostik-Studien am Universitätsspital Basel eingesetzt werden. Eine davon ist die PROGNOSTICS-Studie mit Personen, die an Prostatakrebs erkrankt sind.
Terbium-161 als Wirkstoff: Eine Frage der Zeit
In der Radiopharmazie muss effizient und zügig gearbeitet werden: Durch den radioaktiven Zerfall verliert beispielsweise Terbium-161 innerhalb einer Woche die Hälfte seiner Strahlkraft. Die Forschenden berechnen dies exakt ein.
Tag 1: Eine Glasampulle mit dem Ausgangsstoff Gadolinium-160 wurde in den vergangenen sechs Tagen mit Neutronen bestrahlt. Hierfür arbeitet das PSI mit Partnern weltweit zusammen. So ist darin Terbium-161 entstanden. Nun wird der Transport ans PSI vorbereitet.
Tag 2: In einer bleigeschirmten Verpackung bringt ein Lieferservice die Ampulle ans Zentrum für radiopharmazeutische Wissenschaften des PSI. Hier wird das Terbium-161 chemisch aufgereinigt, das heisst, andere Stoffe, die bei der Bestrahlung ebenfalls entstanden sind, werden abgetrennt.
Tag 3: Die PSI-Fachleute bereiten das nun reine Terbium-161 erneut auf, um es für die Anwendung am Menschen zu qualifizieren.
Tag 6, morgens: Das Radionuklid wird im Reinraum des Labors an den passenden Liganden gekoppelt – das Ergebnis ist eine sterile Injektionslösung.
Tag 6, nachmittags: Qualitätskontrolle und Freigabe des Radiopharmakons.
Tag 7: Transport ans Spital und dort unmittelbare Anwendung: Eine ärztliche Fachperson gibt das Medikament als Infusion direkt in die Blutbahn der krebskranken Person.
2029-2032: Bau und Inbetriebnahme von TATTOOS am PSI: Die künftige Radionuklid-Produktionsanlage ist ein Gemeinschaftsprojekt von PSI, Universität Zürich und Universitätsspital Zürich. Hier werden sich viele verschiedene Radionuklide herstellen lassen.
2040er: Die mit TATTOOS hergestellten, neuen Radionuklide könnten vielen krebskranken Personen zugutekommen.
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