Gesunde Zellen von Tumorzellen abgrenzen

Neue Mikroskopie-Technik soll im OP helfen

24.04.2014 - Deutschland

Bei Gehirnoperationen wegen eines Tumors ist krankes Gewebe oft nicht von gesundem zu unterscheiden. Doch gerade in Gehirn und Rückenmark hätte die Entfernung gesunden Gewebes schwerwiegende und irreparable Folgen für den Patienten. Lösen könnte dies eine neue Mikroskopie-Technik – die CARS (Coherent Antistokes Raman Scattering)-Mikroskopie, die in Echtzeit Bilder in hoher Auflösung liefert.

Bisherige mikroskopische Methoden zur Unterscheidung von krankem und gesundem Gewebe basieren darauf, dass Gewebe entnommen, tiefgekühlt, zerschnitten und eingefärbt wird. Dieser zeitliche Aufwand ist während einer Operation jedoch kaum möglich. „In der Neurochirurgie ist die Abgrenzung eines Hirntumors von den ihn umgebenden gesunden Nervenzellen während einer Operation von entscheidender Bedeutung“, sagt Professor Dr. med. Gabriele Schackert, Direktorin am Universitätsklinikum Dresden. Einerseits müsse krankes Gewebe möglichst vollständig entfernt werden. Andererseits sollten keine gesunden Zellen entnommen oder beschädigt werden, da sonst bleibende Beeinträchtigungen wie Lähmungen oder Sprachstörungen drohen. „Dabei spielt für mich eine ganz wesentliche Rolle, dass unsere Patienten erwarten, nach einer Hirn-Operation keine zusätzlichen neurologischen Ausfälle zu haben“, betont Professor Schackert. Deshalb sei präzisestes Vorgehehen absolut unabdingbar.

Helfen könnte den Operateuren hierbei künftig die CARS-Technologie, die innerhalb eines nationalen Forscherverbundes namens „mediCARS“ erforscht und durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Sie basiert auf dem Prinzip, dass das zu untersuchende Gewebe mit Laserlicht bestrahlt wird. Je nachdem, wie das Material beschaffen ist, wird das Licht gestreut und in der Frequenz und Intensität verschoben. Dies spiegelt dessen chemische Zusammensetzung wider. „Damit wäre eine schnelle, schadenfreie und während der OP im betroffenen Gewebe selbst vorgenommene Gewebeanalyse möglich“, sagt Professor Dr. med. Matthias Kirsch, Leiter der neurochirurgischen Arbeitsgruppe am Universitätsklinikum Dresden. Die Dresdner Forscher konnten bereits nachweisen, dass das Laserlicht zu keiner zusätzlichen Schädigung des Hirngewebes führt.

CARS wird bereits in der Materialforschung, zum Beispiel bei der Qualitätsbestimmung von Diamanten, und in der Medizin zur Untersuchung von Gewebeproben, eingesetzt. Die Geräte sind sehr teuer, das Verfahren extrem aufwändig. Doch in den vergangenen Jahren gab es eine Reihe von Entwicklungen, um die spektroskopisch-optischen Techniken zu vereinfachen. „Ich bin deshalb zuversichtlich, dass es mehr und mehr medizinische Anwendungen geben und CARS bald in der Neurochirurgie zum Einsatz kommen wird“, sagt Professor Schackert. Dies könnte ein noch gezielteres Vorgehen ermöglichen, wenn Neurochirurgen Tumoren vollständig entfernen, gleichzeitig aber gesunde Hirnareale schonen müssen. „Wir hoffen, dass wir damit die Prognose und die Sicherheit des Patienten noch weiter verbessern können.“

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