Mit Fluoreszenz das Unsichtbare sichtbar machen

Interview mit Peter Solleder, Executive Director New Applications bei KARL STORZ

Harnblasentumore haben unterschiedliche Wachstumseigenschaften. Sie sind in den meisten Fällen auf die innere Wand der Harnblase beschränkt und somit gut resezierbar. Anders das Carcinoma in situ, das sich nach einer bestimmten Zeit muskelinvasiv ausbreitet.

22.06.2015

Foto: Peter Solleder

Peter Solleder; © KARL STORZ

Um bei einer Resektion den Tumor möglichst vollständig entfernen zu können, kann die photodynamische Diagnostik (PDD) sinnvoll sein. Im Interview mit MEDICA.de erläutert Peter Solleder, Executive Director New Applications bei KARL STORZ, die Vorteile des Verfahrens in Ergänzung zu einer transurethalen Blasenresektion (TURB) und gibt außerdem einen Ausblick auf den aktuellen Stand der Forschung.

Herr Solleder, was versteht man unter photodynamischer Diagnostik?

Peter Solleder: Unter photodynamischer Diagnostik (PDD) versteht man den kombinierten Einsatz von Licht und Fluoreszenzfarbstoffen in der medizinischen Bildgebung. Mithilfe von geeigneten Substanzen und Licht können Tumoren sichtbar gemacht werden, um einerseits eine bessere Detektion und andererseits eine erfolgreichere Therapie zu ermöglichen.


Diese Substanzen werden heute bei der Diagnostik von Harnblasenkrebs routinemäßig eingesetzt. Sie werden dazu in die Harnblase instilliert und sammeln sich anschließend im Tumorgewebe an. Nach Entleerung und Spülung der Harnblase mit Kochsalzlösung wird sie mit Licht kurzer Wellenlänge im Bereich von 400-430 Nanometer bestrahlt. Die Fluorophore senden dann Licht im roten Spektralbereich zurück. Das heißt, das erkrankte Gewebe leuchtet rot auf.

Bei welchen Tumorarten ist diese Methode besonders vorteilhaft?

Solleder: PDD in Ergänzung zur transurethralen Resektion (TURB), der endoskopischen Therapie von Harnblasenkrebs, bringt vor allem bei Tumoren, die man unter Weißlicht nicht sieht, und die somit übersehen werden könnten, einen immensen Vorteil mit sich. Das ist gerade bei sogenannten Carzinoma in situ wichtig, da diese Tumorart in die Blasenmuskulatur einbrechen kann. Beim Carzinoma in situ handelt es sich um sehr flache Läsionen, die man im Weißlicht eben nur sehr schwer sieht. Sobald die Blasenmuskulatur betroffen ist, wird normalerweise die Blase entfernt und der Patient erhält eine Neoblase oder einen künstlichen Blasenausgang, was die Lebensqualität erheblich einschränkt.

Foto: Bild mit rot leuchtender Harnblase, daneben Cystoskop

Der Vorteil der starren PDD: Tumorrandbereiche werden besser visualisiert und markiert. Damit ist eine effizientere TURB gewährleistet; © KARL STORZ

Neben der Diagnose ist das Verfahren auch in Therapie anwendbar: Wie sieht die Therapie aus?

Solleder: Wir unterscheiden bei KARL STORZ zwischen "flexibler" und "starrer" PDD. Bei der "flexiblen PDD" kommen flexible PDD Videocystoskope von KARL STORZ zum Einsatz. Daher eignet sich das flexible Verfahren sehr gut für die Diagnostik im ambulanten Bereich und kommt auch häufig bei der Nachsorge zum Einsatz. Mit dem flexiblen Endoskop wird nachgeschaut, ob sich Tumoren neugebildet haben, die eine erneute Therapie erfordern oder ob der Patient tumorfrei ist.


Bei der "starren" PDD werden starre Cystoskope in Verbindung mit sogenannten Arbeitselementen verwendet, die eine Entfernung der Tumoren während des Eingriffs erlauben. Der Patient befindet sich in Narkose, das heißt, diese Eingriffe werden im Gegensatz zur "flexiblen" PDD stationär durchgeführt. KARL STORZ bietet dazu ein aufeinander abgestimmtes Instrumentarium an.

In beiden Fällen wird der Fluoreszenzfarbstoff über einen Katheter in die Harnblase instilliert und verbleibt dort für mindestens eine Stunde. Er wird in dieser Zeit von den Zellen des Urothels aufgenommen und in den Tumorzellen akkumuliert. Zur Behandlung führt der Urologe dann ein starres Endoskop mit einem Resektoskop (Arbeitselement) in die Harnblase ein. Im Weißlicht sichtbare Tumoren werden mit einer elektrischen Schlinge entfernt. Um sicherzugehen, dass auch alle Tumoren komplett reseziert bzw. keine Tumoren übersehen wurden, wird die Harnblase anschließend mit Blaulicht bestrahlt. Gesundes Gewebe stellt sich blau dar und tumoröses Gewebe leuchtet rot auf. Im Fall von Tumorrestgewebe kann der Urologe dieses entfernen.

Stichwort Tumorrandbereiche: Wie effizient können diese mit der PDD entfernt werden?

Solleder
: Die sogenannte Recurrence-Rate, das Wiederauftreten von Tumoren, liefert einen deutlichen Hinweis darauf, dass Tumorgewebe mit der PDD besser detektiert und somit auch Tumorrandbereiche effektiver entfernt wurden.

In einer klinischen Studie wiesen lediglich 4,5 Prozent der Patienten, bei denen die PDD zum Einsatz kam, nach Abschluss der Therapie noch Residualtumoren auf. Im Vergleich zu 25 Prozent bei der Patientengruppe, die ausschließlich mit Weißlicht untersucht wurden.

In einer weiteren Studie wurden Patienten über acht Jahre beobachtet und die Zeit bis zum Wiederauftreten eines Tumors analysiert. Nach zwei Jahren waren in der "Weißlichtgruppe" 73 Prozent der Patienten tumorfrei, während es in der "Fluoreszenzgruppe" bereits 88 Prozent waren. Nach acht Jahren war der Unterschied noch signifikanter: 45 Prozent, der ausschließlich im Weißlicht behandelten Patienten und 71 Prozent der Fluoreszenzpatienten waren tumorfrei.

Ich denke, das ist ein eindeutiger Beweis dafür, dass die Fluoreszenz die Diagnose unterstützt, was in einer kompletteren Resektion der Tumore resultiert. Auch andere Studien zeigen, dass die Resektionsrate durch den Einsatz der Fluoreszenz deutlich höher ist und die Recurrence-Rate damit reduziert wird.
Foto: fluoreszierende Flüssigkeit in einem Glasgefäß

Das Verfahren geht auf George Gabriel Stokes zurück, der vor rund 200 Jahren festgestellt hat, wenn das Mineral Fluorit mit ultraviolettem Licht bestrahlt wird, es blaues Licht emittiert; © panthermedia.net/Carl-Jürgen Bautsch

Die PDD wird hauptsächlich in der Urologie angewendet…


Solleder: Genau. In Europa gibt es zwei zugelassene Fluoreszenzfarbstoffe. Das sind 5-Aminolevulinsäure (5-ALA) und ein Hexylesther der 5-ALA. Letzterer ist für die Diagnostik und Therapie von Harnblasenkrebs zugelassen. 5-ALA selbst wird in der Diagnostik von Hirntumoren, dem sehr aggressiven Glioblastoma multiforme, eingesetzt. Das sind im Grunde genommen die einzigen Substanzen, die eine offizielle Zulassung für diese beiden Indikationen haben.

Wohin entwickelt sich die PDD aktuell?

Solleder
: Viele Forschungsgruppen arbeiten an neuen Fluoreszenzfarbstoffen, die sich noch spezifischer an Tumorgewebe binden. Ideal wären hier Substanzen, die auch mit längerwelligem Licht arbeiten. Speziell mit Infrarotlicht würde man dann mehrere Millimeter tiefer in das Gewebe hineinsehen können und während der Operation auch tiefergelegene Tumoren entdecken können.

Was außerdem auf sehr großes Interesse in der Ärzteschaft stößt, ist ein Fluoreszenzfarbstoff namens Indocyaningrün (ICG), der unter anderem zur Darstellung von Perfusionsdefekten, der Gallenwege oder von Lymphknoten eingesetzt werden kann. Damit lassen sich beispielsweise Anastomosen überprüfen, wenn nach Darmkrebsoperationen die beiden Darmenden wieder miteinander verbunden werden und es wichtig ist zu wissen, ob die Blutzirkulation wiederhergestellt ist.

Das primäre Ziel der PDD ist und wird es langfristig bleiben, Tumorzellen frühzeitig zu entdecken, um sie zeitnah und möglichst komplett entfernen zu können. KARL STORZ ist einer der Pioniere auf diesem Gebiet und bietet seit 1995 Produkte für die Fluoreszenzdiagnostik an.
Foto: Melanie Günther; Copyright: B. Frommann

© B. Frommann

Das Interview führte Melanie Günther
MEDICA.de