Das Institut für Radiopharmazeutische Krebsforschung bearbeitet Fragestellungen auf dem Gebiet der Radiopharmazeutischen Tumorforschung. Chemische, biologische und physikalische Arbeitsgruppen forschen gemeinsam an Beiträgen zur molekularen Bildgebung und Therapie von Tumoren. Diese Arbeiten erfolgen in enger Kooperation im Rahmen des OncoRay und in translationalen Forschungsverbünden wie dem DKTK und NCT.

Wissenschaftliches Profil

Die Arbeiten des Instituts für Radiopharmazeutische Krebsforschung fokussieren auf die Forschung und Entwicklung von radioaktiv markierten Substanzen für die funktionelle Charakterisierung und Therapie von Tumoren sowie auf die Entwicklung rechnergestützter Verfahren zur quantitativen Charakterisierung von Tumoren mittels molekularer Bildgebungsverfahren, vorrangig Positronen-Emissions-Tomographie (PET) bzw.damit verbundene multimodale Bildgebungsverfahren.

Radioaktiv markierte Substanzen ermöglichen einerseits durch Emission von Photonen-Strahlung aus dem Körperinneren die Diagnostik (Auffinden und individuelles molekulares Charakterisieren) von Tumoren und deren Metastasen. Andererseits ermöglichen tumorspezifische, Partikelstrahlung-emittierende Substanzen das Auffinden und durch Übertragung einer gezielten Strahlendosis das Zerstören tumorösen Gewebes. Dies ist vor allem für die Bekämpfung metastasierender Tumoren von Bedeutung. In diesem Kontext werden anwendungsnahe Beiträge zur Aufklärung der Pathogenese von Tumorerkrankungen erbracht – eng damit verknüpft sind Untersuchungen zu präkanzerogenen und inflammatorischen Prozessen. Das Institut erbringt auch konkrete Beiträge zur Übertragung neuer Erkenntnisse für die Anwendung am Menschen: Es werden Radiopharmaka für die Forschung aber auch im begrenzten Maße für die Spezialdiagnostik von Patienten hergestellt und in diesem Zusammenhang Auswertealgorithmen für die Auswertung tomographischer Daten entwickelt.

Grundlage dieser Aufgabenstellung ist die Entwicklung von radioaktiv markierten Substanzen (Radiotracer und Radiotherapeutika als radioaktive Arzneimittel), die spezifisch an Gewebe verschiedener Tumorentitäten binden. Das Entwickeln und Herstellen geeigneter Radionuklide, die Suche nach spezifisch tumoraffinen Substanzen sowie die Anwendung radioaktiv markierter Verbindungen im Rahmen eigener und kooperativer Forschungsvorhaben sind hierfür notwendige Voraussetzungen. Zur Charakterisierung dieser tumoraffinen Substanzen kommen – auch in Kombination – bildgebende Verfahren wie die PET, die Magnetresonanztomographie (MRT) oder die Computertomographie (CT) zum Einsatz. Um mit diesen Verfahren detaillierte Aussagen über z.B. die quantitative Verteilung/Bindung treffen zu können, sind Arbeiten im Bereich der Forschung und Entwicklung von rechnergestützten Verfahren ein Bestandteil der Forschung dieses Instituts. Gleichzeitig werden im Institut die Möglichkeiten der molekularen Bildgebung für über die Tumorforschung hinausgehende ausgewählte Fragestellungen genutzt. Dies ist beispielsweise die Charakterisierung von polymeren Biomaterialien als Gewebeersatzstoffe oder von funktionellen Aussagen zur Fettsucht.

Das aktuelle Forschungsprogramm des Instituts widmet sich den Themen PET und multimodale Bildgebung, den Radionuklidtherapeutika, der Radiopharmazeutischen und Chemischen Biologie sowie der Radioimmunologie. Aufgabe der Abteilung Radiopharmaka-Herstellung ist die zuverlässige Versorgung des PET-Zentrums mit Radiopharmaka sowie der Betrieb des Zyklotrons für zahlreiche Forschungsaufgaben.

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The Institute of Radiopharmaceutical Cancer Research is engaged in Radiopharmaceutical Cancer Research. Chemical, biological and physical working groups work together to increase the knowledge in the scopes of Molecular Imaging and Tumor Therapy.

Scientific Profile

The institute’s activities are focussed on research and development towards radiolabelled compounds for the functional characterisation and therapy of tumours. Furthermore, computational methods for the quantitative characterisation of tumours by molecular imaging are developed. In particular, this includes mainly positron emission tomography and connected multimodal imaging techniques.

Radioactively labelled compounds enable diagnostics, i.e. detection and detailed molecular characterization, of tumours and metastasis by emission of photons from inner body areas. Moreover, compounds that emit high-energetic particles allow for the deposition of a radiation dose selectively at the site of the neoplastic tissues, which is particularly important for the eradication of metastasising tumours. In this regard, contextually relevant research towards the pathogenesis of neoplastic diseases is carried out, which includes the investigation of precancerous and inflammatory processes. Furthermore, the institute contributes to clinical translation of new findings by producing radiopharmaceuticals for clinical research and – to a limited extent – for special diagnostics of patients. These activities are supported by the development of new algorithms for the evaluation of tomographic data.

To this end, radioactively labelled compounds, i.e. radiotracers and radiotherapeutics as radioactive drugs, that specifically bind to neoplastic tissue of various tumour entities are developed. To achieve this goal, the discovery and production of appropriate radionuclides as well as the identification of compounds for specific tumour targeting and the application of radiolabelled substances within in-house and collaborative research projects are important prerequisites. Imaging techniques such as PET, magnetic resonance tomography (MRT) and computed tomography (CT) and their multimodal combinations are applied to characterise these compounds. In order to obtain quantitative data on the disposition and binding of substances from such investigations, the development of computational methods is an integral part of the institute’s research programme. Furthermore, molecular imaging is used for projects beyond tumour research. For example, this includes the characterisation of polymeric biomaterials as prosthetic scaffolds or mechanistic investigations into obesity.

The institute’s current research programme is dealing with the topics of PET and multimodal imaging, radionuclide therapeutics, radiopharmaceutical and chemical biology as well as radioimmunology. Main task of the department of radiopharmaceutical production is the reliable supply of the PET centre with radiopharmaceuticals and the operation of the cyclotron for several research projects.