Neue Bildgebungsverfahren in der Krebschirurgie: Helmholtz High Impact Award für Oliver Bruns und Ellen Sletten

Der Biochemiker Prof. Oliver Bruns (NCT/UCC Dresden) und die Chemikerin Prof. Ellen Sletten (UCLA) sind für ihre Forschung an einer neuen medizinischen Bildgebungstechnologie im kurzwelligen Infrarotbereich ausgezeichnet worden.

Die beiden Wissenschaftler erhielten gestern den von der Helmholtz-Gemeinschaft und dem Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft ausgelobten Helmholtz High Impact Award 2024. Der Preis ist mit 50.000 Euro dotiert.

Die größte Herausforderung bei der optischen Bildgebung beim Menschen ist die Durchdringung von Gewebe. Bisherige in der Medizin genutzte Bildgebungstechniken stoßen in tieferen Gewebeschichten an ihre Grenzen. Dies bedeutet, dass beispielsweise in der Krebsbehandlung Tumorreste bzw. einzelne Krebszellen an Tumorrändern und in Lymphknoten nicht erkennbar sind. Für ihre neu entwickelte Methode, kurzwelliges Infrarotlicht mit speziellen fluoreszierenden Farbstoffen und modernster Kameratechnologie zu kombinieren, um genau diese Tumorzellen sichtbar zu machen, erhalten Sletten und Bruns jetzt den Helmholtz High Impact Award 2024.

„Mit der Nutzung von Infrarot in der Bildgebung können wir anhand des Wassergehalts verschiedene Gewebetypen bestimmen“, erläutert Bruns das Verfahren, bekannt als SWIR-Bildgebung. In Kombination mit speziellen Fluoreszenzfarbstoffen wird es möglich, bestimmte Gewebe und Strukturen, wie Tumore oder Blutgefäße, gezielt sichtbar zu machen. Daran forschen die Wissenschaftler derzeit. „Die Entwicklung neuer Kontrastmittel ermöglicht es den Chirurgen, Tumore während der Operation gezielter zu erkennen. Unsere Kontrastmittel leuchten den Rand des Tumors aus und erleichtern die Entfernung von ausschließlich krebsartigem Gewebe, wobei so viel gesundes Gewebe wie möglich erhalten bleiben soll“, ergänzt Sletten.

Ziel ist es, die Technologie so schnell wie möglich in die Anwendung zu bringen. Die Anbindung der Forschung von Sletten und Bruns am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen Dresden (NCT/UCC) bietet dafür ideale Voraussetzungen. Die gemeinsame Einrichtung des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ), der Medizinischen Fakultät der TU Dresden, des Universitätsklinikums Carl Gustav Carus Dresden und des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) hat es sich zum Ziel gesetzt, mit neuesten Technologien die Krebstherapie für Patienten zu verbessern. „Für die Bildgebungssysteme sind wir aktuell dabei, in Dresden und in Stanford gemeinsam mit Medizinern klinische Studien durchzuführen, um den Nutzen am Patienten zu zeigen“, erläutert Bruns.

Bruns leitet seit 2022 die Abteilung für Funktionelle Bildgebung in der Operativen Onkologie am NCT/UCC Dresden. Er hat eine über das DKFZ finanzierte Professur an der Medizinischen Fakultät der TU Dresden. Zuvor war er am Helmholtz Pioneer Campus München angestellt, wo ein großer Teil der jetzt prämierten Arbeiten entstanden ist. Sletten ist Professorin an der University of California, Los Angeles, (UCLA) und zählt zu den renommiertesten Chemikern ihrer Universität. Sie ist besonders bekannt für ihre Forschung an kurzwellig infraroten Farbstoffen.

Über die Anerkennung ihrer jahrelangen Forschungsarbeit sind Sletten und Bruns hocherfreut: „Wir arbeiten seit einem Jahrzehnt in diesem Projekt zusammen. Es ist großartig zu sehen, wie viel wir bereits erreichen konnten“, sagt Sletten.

„Die Forschung von Prof. Bruns und Prof. Sletten wird die Bildgebung in der Chirurgie in den kommenden Jahren revolutionieren“, ist Esther Troost, Dekanin der Medizinischen Fakultät, überzeugt. „Es ist fantastisch, dass das Team um Prof. Bruns, welches seit Jahren an dieser Technologie arbeitet, damit einen großen Nutzen in der Forschung und der Klinik bringen wird“, ergänzt Prof. Michael Albrecht, Medizinischer Vorstand des Universitätsklinikums Dresden.

Erst kürzlich erhielten Bruns und Sletten aufgrund ihrer herausragenden Forschung an der Schnittstelle von Biologie, Chemie, Ingenieurwissenschaften und Medizin eine Förderung der Chan Zuckerberg Initiative in Höhe von 2,2 Mio. US-Dollar, um diese hoch innovative Technologie weiter voran zu bringen.