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Bildgebende Verfahren in der Regenerationsmedizin

Prof. Dr. Claus Claussen (Foto: privat)

Prof. Dr. Claus Claussen (Foto: privat)

Die Regenerationsmedizin ist auf funktionelle bildgebende Verfahren angewiesen, um in vivoi den Verlauf und Erfolg der Therapien nachweisen zu können. Die Radiologische Klinik liefert dafür hochentwickelte Technologien und das entsprechende Know-how.

Prof. Dr. Claus Claussen agiert auf vielen Ebenen als Förderer der Regenerationsmedizin -speziell in der BioRegion STERN. Als Ärztlicher Direktor der Radiologischen Klinik des UKT liefert er mit seinem Team handfeste Unterstützung in Form von innovativen bildgebenden Verfahren. Sie sind als Dokumentations- und Nachweismethoden insbesondere für regenerative Prozesse im Körper unverzichtbar.

Die Magnetresonanztomographie (MRT) und die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) sind laut Claussen die beiden Hauptrichtungen der funktionellen beziehungsweise molekularen Bildgebung, die für die Regenerationsmedizin relevant sind. "Die MRT unter Verwendung von superparamagnetischen Eisenoxidpartikeln, den so genannten SPIOs, wird zum Beispiel in der Stammzellforschung angewandt. Die Stammzellen werden mit SPIOs markiert, um die Migration und das "Homing" der Zellen nachzuweisen", so Claussen.

Ein wichtiges Anwendungsgebiet ist auch die Erfolgkontrolle bei der autologen Chondrozyteni-Transplantation, kurz ACT. Dabei wird - meist zur Behandlung von traumatischen Knorpelverletzungen - Knorpelgewebe transplantiert, das aus patienteneigenen Knorpelzellen im Labor gezüchtet wurde. "Die MRT ist das sensitivste Verfahren, um zu kontrollieren, ob das Transplantat gut einwächst. Dafür haben wir spezielle Sequenzen entwickelt, die wir unter anderem in Kooperation mit der BG Unfallklink anwenden", sagt Claussen.

Es kommt auf die Fragestellung an - MRT und PET haben beide ihre Stärken

Die Migration von Stammzellen kann auch mit der PET gut verfolgt werden. Als "Tracer" (Spurensucher) werden bei dieser Technik Moleküle mit kurzlebigen radioaktiven Fluor-, Kupfer- oder Kohlenstoffatomen eingesetzt. Sie fungieren als Positronenstrahler. Die Radioaktivität liegt dabei in einem Bereich, der den Menschen während der PET-Untersuchung nur minimal belastet. Mittlerweile stehen den Wissenschaftlern Tracer zur Verfügung, die spezifisch an Stammzellen binden und sie dadurch detektierbar machen. Im Tierversuch setzen die Tübinger Radiologen die PET bereits erfolgreich ein, um das Schicksal von Stammzellen nach der Applikation in den Organismus zu verfolgen.

Ein Patient wird für eine kombinierte PET/CT-Untersuchung positioniert (PET: Positronen-Emissions-Tomographie, CT: Computer-Tomographie). (Foto: UKT)

Ein Patient wird für eine kombinierte PET/CT-Untersuchung positioniert (PET: Positronen-Emissions-Tomographie, CT: Computer-Tomographie). (Foto: UKT)

Lagerung des Patienten (Foto: UKT)

Lagerung des Patienten (Foto: UKT)


Auch Stoffwechselvorgänge lassen sich mit der PET gut verfolgen. "Wir weisen damit Substanzen bis in den pikomolekularen Bereich nach und können somit kleinste Stoffwechselmengen detektieren", sagt Claussen und unterstreicht damit den Vorteil der PET, nämlich eine im Vergleich zur MRT höhere Empfindlichkeit. Die MRT hingegen erlaubt Nachweise nur bis in den millimolaren Bereich, bietet dafür aber eine bessere morphologische Auflösung.

Beide Techniken will Claussen auch in Kombination einsetzen: "Wir entwickeln gemeinsam mit der Max-Planck-Gesellschaft und Siemens ein synchrones Gerät, das mit einer Feldstärke von sieben Tesla arbeitet. Das eröffnet uns ganz neue, ungeahnte Möglichkeiten in der Diagnostik und zur Kontrolle des Therapieerfolgs. Wir werden weltweit die ersten sein, die ein derartiges Gerät vorstellen."

Dabei sind sieben Tesla noch nicht die Grenze des technisch Machbaren. Im Tierexperiment arbeiten die Tübinger Max-Planck-Forscher sogar mit einem Gerät, das eine Feldstärke von 16,4 Tesla erreicht. "Dabei wird jedoch eine Riesenabschirmung benötigt und an eine Anwendung beim Menschen ist noch nicht zu denken", sagt Claussen und betont zugleich, dass die Feldstärke schließlich nicht alles ist: Auch die Optimierung der Gradienten und Mess-Sequenzen ist ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zum bestmöglichen Nachweis.

Bildgebende Verfahren nehmen an Bedeutung in Forschung und Klinik zu

"Insgesamt stößt die molekulare Diagnostik auf immer mehr Interesse und Tübingen hat die große Chance, weltweit ganz vorne dabei zu sein. Wir werden die Themen weiter bündeln und strukturieren, um noch bessere Fördermöglichkeiten zu schaffen", fasst Claussen zusammen. Wenn es an die Vergabe von Fördergeldern ging, wurden Projekte zu bildgebenden Verfahren in der Vergangenheit eher stiefmütterlich behandelt.

Der Monitor zeigt das Ergebnis einer PET/CT-Untersuchung, bei der FDG (Fluor-Deoxyglykose) als Radiopharmakon eingesetzt wurde. (Foto: UKT)

Der Monitor zeigt das Ergebnis einer PET/CT-Untersuchung, bei der FDG (Fluor-Deoxyglykose) als Radiopharmakon eingesetzt wurde. (Foto: UKT)

Claussen hofft jedoch, dass sich dies angesichts der erweiterten Einsatzmöglichkeiten deutlich ändert: "Natürlich ist die Weiterentwicklung von Technologien wie MRT und PET mit einem höheren Aufwand als die "normale" Laborforschung verbunden. Deshalb ist eine Clusterbildung mit exzellenten Wissenschaftlern so wichtig."

In diesem Zusammenhang betont Claussen auch die wichtige Rolle des Zentrums für Regenerationsbiologie und regenerative Medizin, dass an der Uni Tübingen ebenfalls zu einer Clusterbildung beiträgt und ein wesentlicher Baustein bei der Gestaltung eines interdisziplinären Netzwerkes ist.


leh - 13.10.2006
© BIOPRO Baden-Württemberg GmbH, Erstveröffentlichung unter www.bio-pro.de<, dem Biotech/Life Sciences Portal des Landes Baden-Württemberg. Alle Rechte vorbehalten.

Weitere Informationen zum Beitrag:

Universitätsklinikum Tübingen
Radiologische Klinik

Prof. Dr. med. Claus D. Claussen (Ãrztlicher Direktor)
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72076 Tübingen

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