Licht in die Krebsbehandlung bringen

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Der Multiphotonen/CARS-Tomograph kann unterschiedlichste zelluläre Strukturen der Haut zeigen und gleichzeitig chemisch Analysieren. Quelle: JenLab

14.09.2012  - 

Durch ein neu entwickeltes Laserverfahren konnte ein deutsches Forscherteam aufklären, warum die Behandlung mit Chemotherapeutika zu einer oftmals schwerwiegenden Nebenwirkung führt. Durch den sogenannten „Multiphotonen/CARS-Tomographen“ konnten sie in Echtzeit die Entstehung der Komplikationen verfolgen.

Für die Krebstherapie sind Chemotherapeutika häufig ein unverzichtbares Werkzeug. Leider kommt es bei den Mitteln oft zu teils schweren Nebenwirkungen. Dazu zählen nicht nur Schädigungen im Darm oder an den Haarwurzelzellen, sondern auch sehr schmerzhafte wunde Stellen an der Haut. Besonders häufig treten diese Veränderungen an den Hand‐ und Fußflächen auf. Das sogenannte Hand- und Fuß-Syndrom führt dann oftmals zum Abbruch der gesamten Chemotherapie. Mit einem neuen bildgebenden Verfahren haben Wissenschaftler des BMBF-geförderten Forschungsschwerpunktes Biophotonik unter Leitung des Mediziners Jürgen Lademann, das Syndrom genauer untersucht. Das Team nun erstmals die chemischen Prozesse unter der Haut in Echtzeit verfolgen und aufklären.

Zellstrukturen der Haut sehen und gleichzeitig chemisch analysieren

Das neue Gerät kombiniert die sogenannte nicht-lineare Raman-Spektroskopie und die Multi-Photonen-Tomographie. Mit Hilfe der Spektroskopie können die chemischen- und physikalischen Eigenschaften von Molekülen untersucht werden. Die Tomographie ermöglicht eine räumliche Darstellung des Inneren von Objekten, indem sie viele Schnittbilder zu einem räumlichen Modell zusammenfügt. Durch das neue Verfahren können die Wissenschaftler somit Zellstrukturen der Haut darstellen und gleichzeitig chemisch analysieren. Entwickelt wurde der sogenannte „Multiphotonen/CARS-Tomograph“ im Zusammenspiel von JenLab GmbH (Jena/Saarbrücken), dem Institut für Photonische Technologien (IPHT) Jena und der Toptica Photonics AG (München).

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Entstehung von Hand- und Fuß-Syndrom beobachtet

Mit dem Multiphotonen-Tomograph konnte der Mediziner Jürgen Lademann von der Charité Universitätsmedizin Berlin beobachten, wie sich Krebsmedikamente an bestimmten Stellen des Körpers anreichern und das Hand- und Fuß-Syndrom hervorrufen. Demnach treten die Wirkstoffe vieler Chemotherapeutika mit dem Schweiß aus dem Körper. „Stellen, an denen man stark transpiriert und die dicke äußere Hautschichten aufweisen, wie die Hand und Fußballen, sind besonders betroffen“, so der Mediziner. Die verhornten Hautschichten wirken wie ein Schwamm und reichern die ausgetretenen Wirkstoffe an. Freie Radikale können dann die Hautbarriere zerstören und überwinden, was zu einer starken Reizung- und Entzündung der Haut führt. Diese Komplikationen führen häufig zum Abbruch der Chemotherapie. 

Zusammen mit der Bioskin GmbH in Berlin konnte Lademann erste klinische Tests zur Linderung des Syndroms durchführen. Sie zeigen, dass eine Behandlung der Stellen mit einer Antioxidantien-Salbe dem Auftreten des Hand- und Fuß-Syndroms vorbeugt. „Das Projekt zeigt sehr deutlich, wie Mediziner, Ingenieure und Naturwissenschaftler gemeinsam Innovationen auf dem Gebiet der optischen Technologien hervorbringen können. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse kommen letztendlich dem Patienten zugute“, erläutert Jürgen Popp, Sprecher des Forschungsschwerpunktes Biophotonik. Die Technik soll nun auch zur Erforschung von anderen Vorgängen in der Haut eingesetzt werden. Nach Abschluss des Hauptprojekts soll in weiteren Untersuchungen die Wirkung diverser Kosmetika auf die Haut geklärt werden.

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