WCM Forum - Krebsbekämpfung mit Antimaterie

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Am Kernforschungszentrum [extern] CERN in Genf führt man die Idee weiter, Teilchenbeschleuniger auch medizinisch einzusetzen. Ein internationales Forscherteam [extern] experimentiert seit 2003 mit Antimaterie, in diesem Fall mit Antiprotonen, um herauszufinden, wie biologisches Gewebe reagiert, wenn es damit beschossen wird. Am Experiment ACE (Antiproton Cell Experiment) nehmen 10 Institute teil. Michael Doser berichtet, dass mit den Experimenten bereits der erste Schritt auf dem Weg zu einer neuartigen Krebsbehandlung gelungen sei: "Die Ergebnisse zeigen, dass Antiprotonen beim Abtöten von lebenden Zellen vier Mal wirksamer als Protonen sind."
Beim ACE-Experiment tritt der Antiprotonen-Strahl in ein Röhrchen mit Tierzellen in der Mitte eines Behälters ein, der mit einer Lösung von Glycerin und Wasser gefüllt ist. Vor dem Versuchsaufbau sieht man Michael Holzscheiter, Niels Bassler und Helge Knudsen. Foto: CERN

Antiprotone können nur in sehr kleinen Mengen mit der Hilfe von großen und teuren Teilchenbeschleunigern hergestellt werden. Trifft Antimaterie auf Materie, so zerstören sie sich gegenseitig und setzen Energie frei. Mit der Beschießung von Krebszellen mit Antiprotonen werden, wie die Experimente zeigten, Teile der Zellkerne vernichtet, die durch die entstehende weitere Zellfragmente aus der Zelle in andere schießen und dort weitere Zerstörungen verursachen. Experimente mit Kohlenstoffionen lassen bislang vermuten, dass die Wirksamkeit der Antiprotonen höher ist. Weitere Experimente zum Vergleich von Ionen und Antiprotonen werden von der [extern] Gesellschaft für Schwerionenforschung durchgeführt, wo schon seit Jahren erfolgreiche Versuche damit stattgefunden haben und eine Beschleunigeranlage für den klinischen Routinebetrieb entwickelt wurde.

Die Forscher beschreiben ihre Versuche, die Biological Effective Dose Ratio (BEDR) zu bestimmen, in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift "Radiotherapy and Oncology" (doi:10.1016/j.radonc.2006.09.012). Dabei wurde die Wirkung von Protonen und Antiprotonen mit 50 Megaelektronenvolt (MeV) auf Hamsterzellen gestestet, die sich in einem Röhrchen befanden, das mit Gelatine gefüllt war. Die verwendeten Hamsterzellen haben eine ähnliche Überlebensrate bei Bestrahlung wie menschliche Tumorzellen. Ein Protonen- oder Antiprotonenstrahl wurde an einem Ende des Röhrchen zwei Zentimeter tief eingeschossen und dann gemessen, wie viele Zellen nach der Bestrahlung auf dem Pfad des Strahls überlebt hatten. Am Ende des Strahls hatten die Antiprotonen eine viermal so große zerstörerische Wirkung. Außerhalb des Antiprotonen-Strahls habe sich bei den Zellen keine Auswirkung feststellen lassen.