Neue Bildgebung zeigt Krebs in der Speiseröhre, bevor er gefährlich wird

Speiseröhrenkrebs zählt zu den aggressivsten Krebsarten. Wird er zu spät erkannt, sinkt die Überlebensrate drastisch. Nur etwa 10 % der Patientinnen und Patienten überleben ein fortgeschrittenes Stadium der Krankheit. Wird der Tumor jedoch in einem frühen Stadium entdeckt, steigen die Heilungschancen auf rund 90 %.

Doch genau hier liegt das Problem: Die heute üblichen Diagnosemethoden, wie die klassische Endoskopie mit Biopsie, übersehen laut Studien bis zu 50 % der Frühformen. Die Folge: Viele Krebsfälle bleiben lange unerkannt – oft mit fatalem Ausgang.

Ein interdisziplinäres Forschungsteam aus München und Wien will das ändern. Ihr Ansatz: eine neuartige Bildgebungstechnologie, die ohne Kontrastmittel arbeitet und krankhafte Veränderungen in der Speiseröhre deutlich früher sichtbar macht.

Zwei Technologien in einer Kapsel

Die neue Methode trägt den Namen O2E – kurz für optoakustische und optische Endoskopie. Entwickelt wurde sie von Forschenden der Technischen Universität München (TUM), von Helmholtz Munich und der Medizinischen Universität Wien. Kernstück ist eine rund vier Zentimeter lange Endoskopiekapsel, die über ein flexibles Band geschluckt wird.

Im Inneren dieser Kapsel arbeiten zwei Verfahren zusammen:

• Optische Kohärenztomografie (OCT) misst, wie Lichtwellen im Gewebe gestreut werden. So entstehen mikroskopisch genaue Querschnittsbilder der Schleimhaut.
• Optoakustische Mikrotomografie (OPAM) nutzt kurze Lichtimpulse, die im Gewebe Ultraschall erzeugen. Diese Signale zeigen, wo sich kleinste Blutgefäße befinden – ein wichtiger Hinweis auf krankhafte Veränderungen.

Die Kombination liefert hochaufgelöste 3D-Bilder – mit einem Rundumblick von 360 Grad. Laut den Forschenden ermöglicht diese Technik erstmals die gleichzeitige Darstellung von Struktur und Durchblutung in tieferen Gewebeschichten.

„Unser duales Bildgebungssystem macht kritische Merkmale früher Krebsläsionen sichtbar – darunter mikroskopische Veränderungen unterhalb der Schleimhautoberfläche und feinste mikrovaskuläre Auffälligkeiten, die mit bisherigen Methoden nicht erkannt werden konnten“, sagt Prof. Vasilis Ntziachristos, Direktor des Instituts für Biologische und Medizinische Bildgebung bei Helmholtz Munich.

Von der Zellveränderung bis zum Tumor – sichtbar in Echtzeit

Erste Tests an Gewebeproben von Patientinnen und Patienten mit Barrett-Ösophagus zeigten, dass sich krankhafte Veränderungen eindeutig erkennen lassen. Diese Vorstufe des Speiseröhrenkrebses tritt bei etwa 10 bis 15 % der Menschen mit chronischem Sodbrennen auf – bleibt aber häufig unbemerkt.

In einer Studie untersuchten die Forschenden insgesamt 61 Geweberegionen. Sie konnten fünf Typen unterscheiden:

• Normale Schleimhaut mit klaren Schichten und tief liegenden Blutgefäßen
• Gastrische Metaplasie mit unregelmäßigen Gefäßmustern nahe der Oberfläche
• Intestinale Metaplasie mit deutlich strukturierten Drüsen
• Dysplasie – eine Vorstufe von Krebs – mit verdichteten Gefäßnetzen
• Karzinome mit flachen Infiltrationen und gestörter Schichtung

Die neue Bildgebung lieferte in diesen Fällen hochpräzise Ergebnisse. In Tests konnten selbst medizinische Laien anhand der Bilder die Gewebetypen korrekt zuordnen.

Besonders auffällig war der Unterschied bei der Erkennung von Krebsgewebe: Während die optische Bildgebung (OCT) alleine nur in 44 % der Fälle Krebs korrekt identifizierte, erreichte die Kombination mit OPAM eine Trefferquote von 94 %.

Diagnose ohne Farbstoff – und ohne Sedierung

Ein wichtiger Vorteil der Methode: Sie funktioniert ganz ohne Farbstoffe. Während herkömmliche Verfahren oft auf Kontrastmittel setzen, arbeitet O2E rein physikalisch. Das macht die Untersuchung für Patient*innen schonender – und reduziert mögliche Risiken.

Zudem ist keine Sedierung nötig. Die Kapsel wird wie bei klassischen Endoskopien über den Mund eingeführt und kann sogar mehrfach verwendet werden. Dadurch sinken die Kosten pro Untersuchung, was langfristig auch das Gesundheitssystem entlastet.

Laut Schätzungen kostet die Behandlung eines fortgeschrittenen Speiseröhrenkrebses aktuell rund 140.000 Euro pro Person. Bei frühzeitiger Diagnose liegen die Kosten dagegen bei etwa 10.000 Euro – ein erheblicher Unterschied.

Auf dem Weg zur klinischen Anwendung

Noch ist die Technik nicht im Routineeinsatz. Doch die Weichen sind gestellt. Im Jahr 2025 startete das EU-geförderte Projekt ESOHISTO, das die Weiterentwicklung und klinische Erprobung der Kapsel vorantreibt.

Ziel ist es, die Bildqualität weiter zu verbessern und die Kapsel für den Einsatz im menschlichen Körper zu optimieren. Geplant ist auch die Integration einer dritten Technik: der konfokalen Endo-Mikroskopie. Sie erlaubt eine noch genauere Echtzeit-Darstellung einzelner Zellen.

„Das könnte den Weg für eine hochauflösende endoskopische molekulare Bildgebung ebnen, mit der wir gezielt bestimmte molekulare Marker bei Krebs adressieren können“, erklärt Dr. Qian Li von der Medizinischen Universität Wien.

Zukünftig könnte künstliche Intelligenz die Auswertung der Bilddaten übernehmen – ein weiterer Schritt hin zu einer objektiveren und schnelleren Diagnose.

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