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Hirntumoren: Ein Quantum Hoffnung

Tumoroperationen am Gehirn sind eine Gratwanderung. Entfernt der Arzt zu wenig Gewebe, könnten aus verbleibenden Krebszellen neue Wucherungen entstehen; schneidet er zu viel heraus, drohen gefährliche Hirnschäden. Eine neue Methode soll Abhilfe schaffen: Forscher vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen markieren Krebszellen mit fluoreszierenden Nanopartikeln. Das macht sie für Chirurgen leichter erkennbar.
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Die Abbildungen, auf die Donna Arndt-Jovin zeigt, könnten farbenfroher kaum sein: rote und grüne Wolken, leuchtende Punkte auf schwarzem Hintergrund. Was da funkelt und schimmert, ist aber keine abstrakte Kunst. Es sind Fragmente von Hirntumoren, so genannte Grad-II-Oligodendrogliome. Das Besondere: Die Bilder der Biochemikerin vom Max-Planck-Ins­titut für biophysikalische Chemie zeigen etwas, was bislang fast unsichtbar war. Denn die Zellwucherungen fallen im Magnetresonanzbild wegen ihres schwachen Kontrasts zu dem umgebenden Gewebe normalerweise kaum auf. Grau auf grau, extrem schwer abzugrenzen für den Chir­urgen, der im Operationssaal darüber entscheidet, wie viel Gehirngewebe er entfernen muss.
Bei der Magnetresonanztomografie (MRT) nutzen Mediziner die Tatsache, dass sich die Durchblutung und damit die magnetischen Eigenschaften von krankem und gesundem Gewebe unterscheiden. Kontrastmittel wie Gadolinium verbessern die optische Darstellung. Sie können sich in den Tumoren anreichern und lassen die Grautöne des Tumors besonders hell erstrahlen. Aber der Körper stellt dieser Methode eine Hürde in den Weg: die Blut-Hirn-Schranke (siehe auch G&G 10/2011, S. 54). Sie ist eine natürliche Schutzbarriere gegen das Eindringen von Krankheitserregern oder unerwünschten Substanzen – wie etwa Gadolinium.
Nur die von der Weltgesundheitsorganisa­tion als sehr bösartig eingestuften Grad-IV-Glioblastome und das ebenfalls sehr bösartige Grad-III-Gliom lassen sich durch das Kontrastmittel vom umgebenden Gewebe unterscheiden ...

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  • Quellen
Arndt-Jovin, D. J. et al.: Tumor-Targeted Quantum Dots can Help Surgeons Find Tumor Boundaries. In: IEEE Trans­actions on Nanobioscience 8, S. 65-71, 2009

Kantelhardt, S. R. et al.: Specific Visualization of Glioma Cells in Living Low-Grade Tumor Tissue. In: PLoS One 5, e11323, 2010