Strahlentherapie: Mit „Atommüll“ gegen Krebs
Aus Atommüll wird Hoffnung: Blei-212 aus Kernabfällen ermöglicht gezielte Alpha-Therapien gegen Leukämie und Metastasen.
Atommüll als Medizinrohstoff: Aus Kernabfällen gewinnt ein britisches Unternehmen Blei-212 für präzise Krebstherapien mit Alphastrahlen.
Foto: Smarterpix / stadtratte
In Wiederaufarbeitungsanlagen werden aus abgebrannten, also nicht mehr nutzbaren Brennelementen aus Kernkraftwerken die Wertstoffe Uran und Plutonium abgetrennt. Der Rest, ein buntes Sammelsurium an radioaktiven und nicht-radioaktiven Spaltprodukten, wird allgemein als Atommüll deklariert.
Doch das Biotechnologieunternehmen Bicycle Therapeutics in der britischen Hochschulstadt Cambridge ist ganz anderer Meinung. In diesem Sammelsurium wird, ohne dass der Mensch eingreifen muss, ein gefragter Wertstoff produziert: Blei-212, ein radioaktives Isotop des giftigen Schwermetalls, dessen Zerfallsprodukte Alpha-Teilchen aussendet.
Diese sind bei Nuklearmedizinern äußerst gefragt, denn sie sind in der Lage, Leukämie und Metastasen, also im Körper umherirrende Krebszellen, zu bekämpfen. Zielgerichtete Alpha-Therapie nennt sich das Verfahren, das bisher nur sporadisch angewandt werden kann, weil es an Alphastrahlern fehlt, die für diese Zwecke genutzt werden können.
Langer Weg bis zum Krebskiller Blei
Bicycle Therapeutics will den Mangel jetzt beseitigen. Die britische Behörde für die Stilllegung kerntechnischer Anlagen (Nuclear Decommissioning Authority) stellt dem Unternehmen 400 Tonnen des vermeintlichen Atommülls zur Nutzung zur Verfügung. Es wird eine vom United Kingdom National Nuclear Laboratory entwickelte Technologie einsetzen, mit der sich die winzigen Mengen an Blei-212 aus dem gewaltigen Berg an „Atommüll“ extrahieren lassen.
Darin ist das radioaktive Isotop Thorium-232 enthalten, das extrem langsam zerfällt. Nach 14,05 Milliarden Jahren hat sich gerade mal die Hälfte davon verwandelt. Nacheinander entstehen so sechs andere Isotope, darunter Thorium-228, ehe die Zerfallsreihe beim begehrten Blei-212 ankommt. Dieses zerfällt mit drei Zwischenstufen zu stabilem Blei.
Selbstständige Suche nach Krebszellen
Das britische Biotechnologieunternehmen heftet das strahlende Bleiisotop an ein Biomolekül, das sich gezielt Tumorzellen sucht und sich an sie klammert, wenn das Kombipräparat in die Blutbahn gespritzt wird. Es zerfällt in andere Isotope (Bismut und Polonium), die unermüdlich Alphastrahlen aussenden.
Diese haben eine Reichweite von weniger als einem Millimeter. Deswegen richten sie auf ihrem Weg durch die Adern kaum Schaden an, anders als am Ziel, einer Tumorzelle. Dort bleibt es gewissermaßen kleben und bombardiert den Krebs mit radioaktiven Strahlen, ohne das umliegende gesunde Gewebe zu zerstören.
Attackierte Tumorzelle wird völlig zerstört
Blei-212 ist für diesen Zweck ideal, weil es innerhalb von wenigen Tagen zerfällt, dann also keine Strahlen mehr abgibt. Diese Zeitspanne reicht jedoch aus, die attackierte Tumorzelle völlig zu zerstören. Da insgesamt nur winzige Mengen Blei in den Körper gelangen hat es keine toxische Wirkung auf Körperzellen. Letztlich wird es einschließlich seiner Folgeprodukte über die Nieren auf natürliche Weise aus dem Körper entfernt.
Der vermeintliche Atommüll ist „eine dauerhafte Quelle für lebensrettende Präzisionstherapien“, so das britische Ministerium für Wissenschaft, Innovation und Technologie. Jedes Jahr können künftig auf diese Weise Zehntausende Dosen Blei-212 hergestellt werden.
Radionuklide aus der „Bleikuh“
In der Praxis wird aus dem Rohstoff, der aus der Wiederaufarbeitungsanlage kommt, das Isotop Thorium 228 extrahiert und in einen strahlendichten Behälter gefüllt, der in Deutschland „Bleikuh“ genannt wird. Drinnen zerfällt das Thorium. Das dabei entstehende Blei-212 wird regelmäßig „abgemolken“, um dann umgehend mit dem tumorsuchenden Biomolekül kombiniert zu werden. Dieses wird dann auf dem schnellsten Weg in die Strahlenklinik transportiert, damit es, ehe es seine strahlende Wirkung verliert, einem Krebspatienten verabreicht werden kann.
Radiopharmazeutika wirken, indem sie die Strahlentherapie direkt auf die Krebszellen richten. Gesundes Gewebe, das sich in nur einem Millimeter Entfernung befindet, bleibt unberührt, wodurch Nebenwirkungen reduziert und einige Krebsarten behandelt werden können, die mit herkömmlichen Mitteln nicht therapierbar sind.
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