Molecular imaging of hypoxic tumors with [18F]FAZA (Fluoroacomycine-arabinoside)

• Applicant: Professor Dr. Hans-Jürgen Wester
• Subject Area: Nuclear Medicine, Radiotherapy, Radiobiology
• Term: from 2003 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5401821

Eine Tumorhypoxie führt durch einen zellulären Selektionsdruck zur Steigerung der Tumoraggressivität, Metastasierungsneigung und Therapieresistenz. Über HIF-1 vermittelte Genexpressionen verstärken die Angiogenese (verstärkte Expression von VEGF und (avß3-Integrinen). Verschiedene therapeutische Strategien wurden in den vergangenen Jahren verfolgt, um den biologischen Nachteil der Tumorhypoxie in einen therapeutischen Vorteil zu verwandeln, etwa durch Hypoxie-spezifische Chemotherapeutika. Solche ggf. mit einer antiangiogenetischen Therapie verknüpften individuellen Therapiekonzepte verlangen eine exakte Kenntnis der Ausprägung und der örtlichen Verteilung einer Tumorhypoxie ebenso wie die genaue Kenntnis der regionale Tumordurchblutung. Der neu entwickelte Hypoxie-Tracer-Fluorazomyzin-Arabinosid ([18F]FAZA) soll in seinem Akkumulationsverhalten charakterisiert und in ersten Untersuchungen beim tumorkranken Menschen eingesetzt werden. Durch Einsatz zelltransportmodulierender Substanzen und durch Variation der Tumoroxygenierung sollen die vom Oxygenierungsgrad abhängigen pharmakokinetischen Eigenschaften dieses Tracers detailliert untersucht werden. Im Tiermodell wird überprüft werden, ob das [18F]FAZA-Anreicherungsverhalten die Effektivität einer Strahlentherapie vorhersagen kann und eine Hypoxie-gerichtete Modifikation des Bestrahlungsfeldes den Therapieerfolg verbessert. Mit Hilfe hochauflösender MRT, Ganzkörperautoradiographie und immunhistologischen Untersuchungen soll diese korrelative Schnittbildgebung Hinweise zur Tumordurchblutung, Tumoroxygenierung und Angiogenese im zeitlichen Verlaufe liefern und u.a. zur Entwicklung eines biokinetisches Modells zur nicht-invasive Quantifizierung der Tumorhypoxie beim Menschen führen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr. Hans-Jürgen Machulla