Krebs steht in der Liste der Todesursachen in Deutschland nach wie vor auf Platz zwei. Als eine der wichtigsten Gegenmaßnahmen gilt die Früherkennung von Karzinomen. Sie zu verbessern ist ein Schwerpunkt der Onkologen.

Der Endoskopie kommt dabei bereits eine wichtige Rolle zu, ermöglicht sie doch, verdächtige Prozesse in Hohlorganen wie der Blase, dem Darm, der Lunge oder dem Magen zu untersuchen: Mittels endoskopisch eingeführter Instrumente entnimmt der Arzt Gewebeproben, die ein Pathologe unter dem Mikroskop analysiert. Dieser stuft das Gewebe nach seiner Bösartigkeit und hinsichtlich seiner Eindringtiefe (Grading beziehungsweise Staging) ein. Beide Angaben beeinflussen die Therapie: Je bösartiger (maligner) eine Geschwulst ist und je tiefer sie bereits in das umliegende Gewebe ein-gedrungen ist, desto größer muss zum Beispiel das zu entfernende oder zu bestrahlende Volumen sein und desto aufwendiger ist die Nachsorge.

Voraussetzung für ein exaktes Staging ist bislang eine Gewebeentnahme (Biopsie), die alle Schichten des untersuchten Hohlorgans erfasst. Doch sie hat ihre Grenzen: Dass der Tumor nicht schon tiefere Bereiche befallen hat, kann der Pathologe anhand der Probe leider oft nicht ausschließen. So mag sie bei der Entnahme beschädigt worden sein oder der Chirurg hat, um Komplikationen zu vermeiden, nicht ausreichend tief geschnitten. Bei unvollständiger Entnahme der Geschwulst kann der Tumor aber wieder auftreten (Rückfall, Rezidiv) beziehungsweise zunächst unbemerkt weiterwachsen. Darüber hinaus diskutieren Experten das Risiko, durch die Biopsie Tumorzellen im noch gesunden Gewebe zu verteilen.

Es besteht deshalb ein großes Inte-resse an einer "optischen Biopsie", also an einer Technik, durch bildgebende Verfahren den Zustand einer Geschwulst weitgehend zu erfassen. Das erfordert die Kombination eines sensitiven Ver-fahrens zur Lokalisation des Tumors mit einem Staging- und einem Grading-Verfahren.

Ersteres gelingt beispielsweise mit Hilfe von Fluoreszenzmarkern. Diese Stoffe reichern sich in dem entarteten Gewebe an und fluoreszieren unter Bestrahlung mit Licht einer bestimmten Wellenlänge. So lassen sich sehr kleine Tumorherde und bösartige Gewebe mit all ihren Ausläufern erkennen, ebenso Tumor-Vorstufen. An vorderster Front bei der Entwicklung dieser Technik arbeitet das Team von Reinhold Baumgartner und Herbert Stepp am Laser-Forschungslabor des Klinikums Großhadern in München.

Sind verdächtige Areale ausgemacht, müssen sie mit anderen, gewebespezifischen Verfahren charakterisiert werden. Dazu gehört die optische Kohärenztomografie (OCT, siehe den Artikel auf Seite 92) und/oder der hochauflösende Ultraschall. Durch den Einsatz von Minisonden werden Schallwellen hoher Frequenz (10-30 MHz) über das Endoskop auf das Gewebe übertragen. Die verschiedenen Gewebestrukturen reflektieren den Ultraschall in unterschiedlicher Intensität und erzeugen so auf dem Ultraschallgerät hochaufgelöste Schwarzweißbilder, die eine Analyse der einzelnen Gewebeschichten erlauben. Beide Methoden, OCT und Ultraschall, lassen sich über Endoskope vor Ort anwenden und erlauben möglicherweise ein unmittelbares Staging von Tumoren. Der entsprechende klinische Test läuft derzeit in der Urologischen Klinik der Charité (Berlin), zunächst an Patienten mit Blasenkarzinomen.

Um nun noch die Bösartigkeit des veränderten Gewebes zu bestimmen, bedarf es zudem einer mikroskopischen Untersuchung. Dazu werden derzeit im Wesentlichen zwei Strategien verfolgt. Zum einen die Entwicklung von miniaturisierten konfokalen Mikroskopen, welche in ein Endoskop integriert werden können und so eine direkte Mikroskopie ermöglichen. Zum anderen gelingt die Übertragung der Endoskopiebilder über spezielle Faserbündel auch auf herkömmliche konfokale Mikroskope. Die Entwicklung der endoskopischen Mikroskopie für den klinischen Einsatz ist derzeit Forschungsschwerpunkt in der Sektion für Minimal Invasive Chirurgie (MIC) an der Universität in Tübingen. Erste Untersuchungen durch Joachim Knittel und Ludger Schnieder an Darmtumoren sind viel versprechend, der klinische Einsatz rückt in greifbare Nähe.

Eine optische Biopsie hätte mehrere entscheidende Vorteile. Im Gegensatz zur herkömmlichen Biopsie würde kein Gewebe zerstört, und Tumorzellen könnten somit nicht gestreut werden. Auch ließe sich das Karzinom mit den ge-nannten bildgebenden Methoden dreidimensional begutachten. Durch verschiedene automatisierte Bildanalysen wäre das Verfahren zusätzlich auch objektivierbar.

Unseres Erachtens könnte in einigen Jahren ein Multisensor-Endoskop zur Verfügung stehen, das verschiedene bildgebende Verfahren in sich vereint. Der Einsatzbereich eines solchen Gerätekonzepts umfasst nahezu alle klinischen Disziplinen und dürfte die Früherkennung von Tumoren und dadurch auch die Behandlungsmöglichkeiten von Krebs im Allgemeinen maßgeblich verbessern.

Literaturhinweise


Handbook of Optical Coherence Tomography. Von G.J. Tearney und B.E. Bouma. Marcel Dekker Inc., 2001.

Diagnosing cancer in vivo. Von F. Koenig et al. in: Science, Heft 292, S. 1401, 2001.

Aus: Spektrum der Wissenschaft 7 / 2002, Seite 90
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