Radiotoxische Effekte des Auger-Emitters Tc-99m auf intrazelluläre Targetstrukturen - biologische Untersuchungen und dosimetrische Berechnungen

• Applicant: Professor Dr. Jörg Kotzerke
• Subject Area: Nuclear Medicine, Radiotherapy, Radiobiology
• Term: from 2012 to 2016
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 211603975

Während bei externer Strahlentherapie homogene Dosen in großen Zielvolumina deponiert werden, erzielt die kurze Reichweite von Betastrahlern oder niederenergetischen Auger-Elektronen hohe Dosisgradienten, woraus im therapeutischen Einsatz eine Dosiseskalation im Zielgebiet bei Schonung der Umgebung resultiert. Durch intrazellulare Akkumulation von offenen Radionukliden, insbesondere von Auger-Elektronen-Emittern, kann die Wirkung wesentlich gesteigert werden. Für eine Dosismessung von Radionukliden in der Zelle existieren keine physikalischen Methoden. Daher sind Daten über die biologische Wirkung bei exakt definierter Radiotracer-Lokalisation erforderlich. Das Ziel des Vorhabens besteht zunächst darin, in einem einfachen in vitro Modell die Aufnahme von Technetium-99m-Verbindungen in definierte zellulare Kompartimente zu steuern und zu variieren, die Lokalisation zu überprüfen, die Dosis entsprechend der Aktivitätsverteilung zu berechnen und anhand der biologischen Wirkung (DNA-Schaden, Überleben) zu verifizieren. Wesentlich sind die Integration von niederenergetischen Elektronen in die Berechnungen und der Vergleich mit Radiotracern anderer Strahlenqualitäten im selben Modell. Zum subzellularen Nachweis der Radioaktivität sollen erstmals radioaktive Fluoreszenzsonden eingesetzt werden. Der dosimetrische Algorithmus wird perspektivisch benötigt, um bei dem innovativen Konzept einer kombinierten internen – externen Radiotherapie den Dosisanteil für die offenen Radionuklide ermitteln zu können.

• DFG Programme: Research Grants
• Major Instrumentation: Mikroskop für Durchlicht-Hellfeld, Phasenkontrast und Auflicht-Fluoreszenz
• Instrumentation Group: 5000 Labormikroskope
• Participating Person: Professor Dr. Gerd Wunderlich