HZDR-Doktorandin Kritee Pant
erhält Nachwuchspreis auf Radiopharmazie-Kongress in Dresden
Am heutigen Mittwoch, dem 17. Mai 2017, erhält die
Doktorandin Kritee Pant einen von vier begehrten Nachwuchspreisen des
US-amerikanischen WILEY-Verlags. Diese werden auf dem „Internationalen
Symposium der radiopharmazeutischen Wissenschaften“ (ISRS 2017), das vom 14.
bis 19. Mai in Dresden stattfindet, überreicht. Kritee Pant beschäftigt sich am
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) mit ultrakleinen Nano-Partikeln.
Ihr Ziel ist es, diese als Multi-Talente für eine bessere Diagnose von Krebs
einsetzen zu können. Aber auch in der Forschung könnten die von ihr
ertüchtigten, winzigen Teilchen wertvolle Dienste leisten. Bereits im Jahr 2014
erhielt der HZDR-Wissenschaftler Dr. Rares Moldovan den sogenannten „WILEY
Award“ auf dem Radiopharmazie-Kongress in Südkorea.
Die Doktorarbeit hat sie bereits an der TU Dresden
eingereicht, nun freuen sich die Doktorandin Kritee Pant und ihr Betreuer am
HZDR, Dr. Holger Stephan, über den „WILEY Award“. Ausgezeichnet werden Kritee
Pants Forschungsarbeiten zu Nano-Partikeln. Diese müssen über sehr
unterschiedliche Eigenschaften und Funktionen verfügen, damit sie sich in
Zukunft für die Krebserkennung als geeignet erweisen. Prinzipiell müssen sie
ultraklein sein, also kleiner als zehn Nanometer – ein Nanometer entspricht einem
Millionstel Millimeter. Nur so können sie im Patientenkörper schnell zum Tumor
gelangen und bleiben beispielsweise nicht in der Lunge oder in der Leber
stecken.
Die kleinen Teilchen müssen zudem mit mehreren
wünschenswerten Funktionen ausgestattet werden. Dazu fallen Kritee Pant eine
ganze Reihe von Punkten ein: „Es ist enorm wichtig, die Nano-Partikel zu
tarnen, sie also für den Körper unsichtbar zu machen. Sonst werden sie vom
körpereigenen Immunsystem ausgeschaltet. Um das Krebsgewebe aufspüren und dort
eine feste Bindung eingehen zu können, braucht es auf der Oberfläche unserer
Teilchen zielsuchende Einheiten, die mit den passenden Andock-Stellen auf der
Zelloberfläche interagieren. Und schließlich müssen sie so funktionalisiert
sein, dass sie Informationen aus dem Patientenkörper senden. Am Ende muss das
Krebsgewebe in einem Bild sichtbar sein.“
Dazu setzt die Doktorandin auf zwei unterschiedliche
Möglichkeiten. Einerseits verwandelt sie die Nano-Partikel mithilfe einer
radioaktiven Markierung – sie benutzt dafür das Radionuklid Kupfer-64 – in
radioaktive Sonden. Die Strahlung kann von außen mit Detektoren gemessen und in
ein dreidimensionales Bild umgerechnet werden. Diese Bildgebungsmethode heißt
Positronen-Emissions-Tomographie (PET). Andererseits hat Kritee Pant auch
fluoreszierende Moleküle angebracht. Damit lassen sich genauere Informationen
aus dem Krebsgewebe gewinnen, denn die Auflösung liegt hier nicht im
Millimeter-, sondern im Mikrometer-Bereich und darunter. Mit diesem sogenannten
Fluoreszenz-Imaging ist es möglich, den Weg des Nano-Partikels bis in die Zelle
oder gar in den Zellkern zu verfolgen. Vorgänge in Krebszellen aufzuklären ist
gegenwärtig ein intensiv bearbeitetes Forschungsgebiet weltweit.
„Es ist eine große Kunst, die Oberfläche von Nano-Partikeln
mit vielen verschiedenen Funktionen auszustatten. Diese müssen nicht nur im
Reagenzglas, sondern auch im lebenden Organismus sicher ablaufen“, so der
Betreuer Holger Stephan. „Eine weitere Leistung von Kritee Pant liegt darin, dass
sie ihre chemischen Arbeiten in einem fachübergreifenden Umfeld zum Erfolg
geführt hat.“ Mehrere Arbeitsgruppen im Institut für Radiopharmazeutische
Krebsforschung des HZDR sowie der Freien Universität Berlin – die Grundstruktur
der ultrakleinen Partikel stammt von dort – und der Monash-Universität im
australischen Melbourne waren beteiligt.
So verwendete die Doktorandin ein zielsuchendes Molekül, das
bereits zuvor unter Bedingungen erfolgreich getestet werden konnte, die der
Situation im Patienten sehr ähnlich sind. Es handelt sich um ein kleines
Fragment einer besonderen Art von Antikörpern, die nur bei Kamelen und Lamas
vorkommen. Bei ihren Experimenten mit funktionalisierten Nano-Teilchen konnte
sie außerdem auf große Unterstützung durch ihre biowissenschaftlichen Kollegen
zählen. Nicht zuletzt sind Kritee Pants Arbeiten eingebettet in das starke
Forschungsumfeld in Dresden: Die Radiopharmazeuten des HZDR arbeiten eng mit
der Dresdner Hochschulmedizin im gemeinsam getragenen OncoRay-Zentrum sowie im neuen
Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Dresden zusammen, an dem auch
das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) beteiligt ist.
Große Vorteile durch große Oberfläche der Nano-Partikel
Welche Vorteile aber haben die neuen Nano-Partikel im Vergleich
zu den viel kleineren Molekülen, die üblicherweise als radioaktive Sonden
(Radiotracer) für die Krebsdiagnostik eingesetzt beziehungsweise erforscht
werden? „An unsere Teilchen können wir viele gleichartige, aber auch
unterschiedliche Gruppen binden. Deshalb ist es uns Chemikern möglich, sie mit
einer Vielzahl von Funktionen auszustatten. Wir nutzen die vergleichsweise
große Oberfläche beispielsweise aus, um nicht nur eine einzige, sondern viele
identische tumorsuchende Einheiten daran zu binden. Das erhöht die
Erfolgschancen, dass die Teilchen im Krebsgewebe andocken“, erläutert Kritee
Pant. Sie hat ihre Ergebnisse bisher in vier hochrangigen Publikationen
veröffentlicht und auf einer internationalen Konferenz auch schon einen Preis
für einen Kurzvortrag gewonnen.
WILEY-Award 2017
Neben Kritee Pant werden am 17. Mai drei weitere junge
Wissenschaftler aus Deutschland, Australien und Polen mit dem Nachwuchspreis
des Verlags „John Wiley & Sons“ geehrt. Der Preis wird traditionell auf dem
alle zwei Jahre ausgerichteten Radiopharmazie-Kongress der „Society of
Radiopharmaceutical Sciences – SRS“ vergeben. In Dresden stehen vom 14. bis zum
19. Mai 2017 neue, radioaktiv markierte Substanzen im Fokus. Diese sollen dabei
helfen, Krebserkrankungen besser zu diagnostizieren und in Zukunft auch wirksam
zu therapieren. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Diagnose von
neurodegenerativen, neuropsychiatrischen oder entzündlichen Krankheiten. Mehr
als 850 Wissenschaftler nehmen an der Konferenz teil.
_Weitere Informationen:
Prof. Jörg Steinbach | Dr. Holger Stephan
Institut für Radiopharmazeutische Krebsforschung am HZDR
Tel. +49 351 260-3170 | -3091 E-Mail: j.steinbach@hzdr.de | h.stephan@hzdr.de
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| 01328 Dresden | www.hzdr.de
Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) forscht auf
den Gebieten Energie, Gesundheit und Materie. Folgende Fragestellungen stehen
hierbei im Fokus:
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Wie nutzt man Energie und Ressourcen effizient,
sicher und nachhaltig?
•
Wie können Krebserkrankungen besser
visualisiert, charakterisiert und wirksam behandelt werden?
•
Wie verhalten sich Materie und Materialien unter
dem Einfluss hoher Felder und in kleinsten Dimensionen?
Zur Beantwortung dieser wissenschaftlichen Fragen betreibt
das HZDR große Infrastrukturen, die auch von externen Messgästen genutzt werden:
Ionenstrahlzentrum, Hochfeld-Magnetlabor Dresden und ELBE-Zentrum für
Hochleistungs-Strahlenquellen.
Das HZDR ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, hat fünf
Standorte (Dresden, Freiberg, Grenoble, Hamburg, Leipzig) und beschäftigt rund
1.100 Mitarbeiter – davon etwa 500 Wissenschaftler inklusive 150 Doktoranden.
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