Ziel der Krebstherapien mit Radio(immun)konjugaten ist, im Tumorgewebe eine hohe Strahlendosis zu erzeugen und die Krebszellen dadurch abzutöten.
Dazu werden radioaktive Substanzen („Therapienuklide“) gezielt ins Tumorgewebe gebracht und bewirken dort eine hohe, schädigende Strahlendosis. Die Adressierung in das Tumorgewebe erfolgt durch Kopplung an Trägermoleküle (Antikörper, Peptide, weitere Substanzen), die Krebszellen erkennen und sich spezifisch im Tumorgewebe anreichern.
Therapeutisch eingesetzte Radiokonjugate reichern sich nur in geringem Maße in gesundem Gewebe an. Dadurch wird das gesunde Gewebe geschont.
Allgemeine Grundlagen
Spezielle Grundlagen
- Therapeutisch eingesetzte Radiokonjugate
- RIT zur Vorbereitung auf eine allogene Stammzelltransplantation
Therapienuklide
Für die therapeutische Anwendung werden radioaktive Nuklide eingesetzt, deren Strahlung nur eine geringe Reichweite im Gewebe hat. Dadurch deponieren sie ihre Energie in einem sehr kleinen Radius im Gewebe. Am häufigsten werden ß-Strahler eingesetzt.
An den Universitätskliniken Mainz und den Universitätskliniken Heidelberg werden überwiegend folgende ß-Strahler therapeutisch angewandt:
Yttrium-90 (Y-90)
Ist ein reiner ß-Strahler. Dadurch ist die unerwünschte Strahlenbelastung für umgebende Personen (Anghörige, medizinisches Personal) gering. Es können jedoch keine Kamera-Aufnahmen zur Dosisabschätzung gemacht werden.
90% der Energie der Partikelstrahlung werden im Gewebe innerhalb eines Radius von ca. 9-11 mm deponiert.
Die vergleichsweise kurze physikalische Halbwertszeit erfordert einen nur kurzen stationären Aufenthalt in einer nuklearmedizinischen Klinik von ca. 48 Stunden.
| Maximale Energie (MeV) | 2.3 |
| Mittlere Gewebs-Reichweite (mm) | 2.7 |
| Halbwertszeit | 64 h |
| Anteil d. Gammaquanten | 0% (Bremsstrahlung) |
| metabolische Stabilität der markierten Antikörper | hoch |
Iodid-131 (I131)
Ist ein ß- und γ-Strahler. Dadurch können Kamera-Aufnahmen zur Dosisabschätzung gemacht werden. Es besteht jedoch eine unerwünschte Strahlenbelastung für umgebende Personen (Angehörige, medizinisches Personal).
90% der Energie der Partikelstrahlung werden im Gewebe innerhalb eines Radius von ca. 3-5 mm deponiert.
Die vergleichsweise lange physikalische Halbwertszeit erfordert einen etwas längeren, stationären Aufenthalt in einer nuklearmedizinischen Klinik, da der Grenzwert später erreicht wird, bei dem der Patienten entlassen oder verlegt werden darf.
| Max. Energie (MeV) | 0.9 |
| Mittl. Gewebs-Reichweite (mm) | 0.8 |
| Halbwertszeit | 8 d |
| Gammaquanten (keV) | 364 |
| Anteil d. Gammaquanten | 81% |
| metabolische Stabilität der markierten Antikörper | gering |
| Prot. menge für Markierung | hoch |
Trägermoleküle
Antikörper
Antikörper sind spezielle Eiweißmoleküle, die auf immunologischer Basis bestimmte Zielmoleküle erkennen und an sie binden. Liegen diese Zielmoleküle auf Tumorzellen, können die Antikörper nach Kopplung an eine radioaktive Substanz zur Krebstherapie eingesetzt werden.
Die wichtigsten Antikörper, die bei Radioimmuntherapien an den Universitätskliniken Heidelberg bzw. Mainz eingesetzt werden:
| anti-CD19-Antikörper | (bindet an das Zielmolekül „CD19“, das von Zellen einiger Non-Hodgkin Lymphome (NHL) gebildet wird; eingesetzt zur Therapie von Patienten mit NHL) |
| anti-CD20-Antikörper | (bindet an das Zielmolekül „CD20“, das von Zellen einiger Non-Hodgkin-Lymphome (NHL) gebildet wird; eingesetzt zur Therapie von Patienten mit NHL) |
| anti-CD66-Antikörper | (bindet an das Zielmolekül „CD66“, das im Knochenmark gebildet wird; eingesetzt zur Vorbereitung auf eine Stammzelltransplantation bei Patienten mit Leukämien oder Multiplem Myelom) |
Peptide
Peptide sind kleine Eiweißmoleküle, die aus nur wenigen Aminosäuren bestehen. Binden sie an Zielmoleküle, die auf Tumorzellen liegen, können sie nach Kopplung an eine radioaktive Substanz zur Krebstherapie eingesetzt werden.
Das wichtigste Peptid, das an den Universitätsklinken Heidelberg und Mainz zur Radiokonjugat-Therapie eingesetzt wird, ist
| DOTATOC | (bindet an das Zielmolekül „Somatostatin-Rezeptor“, das von Zellen einiger neuroendokrinen Tumorzellen gebunden wird. Eingesetzt zur Behandlung von Patienten mit Somatostatin-Rezeptor-positiven Tumoren, insbesondere Karzinoide) |
Andere Substanzen
Die wichtigste weitere Substanz, die an den Universitätsklinken Heidelberg und Mainz zur Radiokonjugat-Therapie eingesetzt wird, ist
| MIBG | (= Meta-Jod-Benzylguanidin; wird als Vorläufer des Katecholaminstoffwechsels in einigen neuroektodermalen Tumoren angereichert. Nach Kopplung an radioaktives Jodid-131 insbesondere eingesetzt zur Behandlung von Patienten mit Neuroblastom (Kinder) und Phäochromozytom) |
Radiokonjugate
Radiokonjugate, die als Krebstherapien eingesetzt werden, entstehen durch Kopplung von radioaktiven Nukliden an Substanzen, die gezielt im Tumorgewebe binden und sich dort dauerhaft anreichern.
Radiokonjugate erzeugen eine hohe Dosis an den Tumorzellen und schädigen sie in hohem Maße. Das umliegende, gesunde Gewebe hingegen liegt außerhalb des Hauptwirkungsfeldes und wird geschont. Erkennen die Substanzen die Zielzelle durch immunologische Wirkmechanismen, so spricht man von "Radioimmuntherapie", einer Unterform der Radiokonjugattherapien.
Spezielle Grundlagen
Therapeutisch eingesetzte Radiokonjugate
Universitätskliniken Mainz
| Y90-anti-CD66-Antikörper | Leukämien; myeloablative Radioimmuntherapie vor allogener Stammzelltransplantation |
| Y90-anti-CD20-Antikörper | Zevalin®, NHL |
| Y90-DOTATOC | somatostatinrezeptor-positive, neuroendokrine Tumore (insbesondere Karzinoide) |
| I131-MIBG | Neuroblastome (Kinder), Phäochromozytome |
Universitätskliniken Heidelberg
| Y90-anti-CD19-Antikörper | NHL |
| Y90-anti-CD20-Antikörper | Zevalin®, NHL |
| Y90-DOTATOC | somatostatinrezeptor-positive, neuroendokrine Tumore (insbesondere Karzinoide) |
| I131-MIBG | Neuroblastome (Kinder), Phäochromozytome |
| I131-Benzamid | Malignes Melanom (fortgeschrittene Stadien) |
RIT in der Blutstammzelltransplantation
Für Patienten mit Leukämien oder Lymphomen, die auf Chemotherapie nicht oder nur unzureichend ansprechen, eröffnet die sog. allogene hämatopoetische Stammzelltransplantation eine Chance auf Heilung. Die für die Transplantation erforderlichen blutbildenden (hämatopoetischen) Stammzellen werden von gesunden Familien- oder Fremdspendern gewonnen, die zum Patienten passende Gewebsmerkmale auf Oberfläche der Ihrer weißen Blutzellen aufweisen (HLA-Moleküle). Die Stammzellen werden entweder direkt aus dem Knochenmark gewonnen, oder durch Injektion eines Wachstumsfaktors aus dem Knochenmark in das zirkulierende Blut ausgeschwemmt, von wo sie durch ein Blutwäsche-Verfahren (Leukapherese) isoliert werden können. Im Körper des Patienten bilden sich dann aus den Stammzellen sämtliche Bestandteile der Blutbildung; z.B. die roten und weißen Blutkörperchen und die Blutplättchen.
Nachdem der Patient mit Strahlen- und/oder Chemotherapie vorbehandelt worden ist (Konditionierung), werden die Stammzellen des Spenders dem Patienten durch Infusion übertragen. Die zur Konditionierung eingesetzte Strahlen- und Chemotherapie soll sowohl die Leukämie- bzw. Lymphom-Zellen als auch die Knochenmarkzellen des Patienten schädigen, so dass die Stammzellen des Spenders anwachsen können. Allerdings werden bei der Konditionierung auch gesunde Zellen anderer Organe betroffen. Die Radioimmuntherapie stellt eine Möglichkeit dar, die Therapie gezielter dorthin zu bringen, wo sie benötigt wird und dabei gesunde Organe besser zu schützen.
(RGM)