Mit Präzision gegen Prostatakrebs

Jedes Jahr erkranken weltweit rund 1,5 Millionen Menschen an Prostatakrebs. Ein an der TUM und am TUM Klinikum entwickeltes und patentiertes Radiopharmakon macht Tumorzellen gezielt sichtbar und ermöglicht eine präzise Diagnose.

Prostatakrebs gehört zu den häufigsten Krebserkrankungen bei Männern. Für eine erfolgreiche Behandlung müssen die Tumore und mögliche Metastasen genau lokalisiert werden. Konventionelle bildgebende Verfahren stoßen dabei oft an Grenzen: Insbesondere kleine Tumorherde oder Metastasen in sehr frühen Krankheitsstadien unterscheiden sich in der Bildgebung mittels Computer- oder Magnetresonanztomografie nur wenig vom umliegenden Gewebe und können übersehen werden.

Um diese Tumorzellen aufzuspüren, hat ein Team der TUM eine neue Klasse von Radiopharmaka entwickelt: die sogenannten Radiohybrid-PSMALiganden (rh-PSMA). Diese Moleküle transportieren ein radioaktives diagnostisches Isotop wie Fluor-18 und heften sich mit hoher Präzision an die Oberfläche von Prostatakrebszellen, die ein spezifisches Protein, genannt PSMA, tragen. Mithilfe der Positronenemissionstomografie (PET) werden die so markierten Zellen dann sichtbar. Das Radiopharmakon wirkt dabei wie eine molekulare Sonde, die krankhafte Veränderungen im Körper nachweist.

„Unsere Vision war es, ein Werkzeug zu schaffen, das in der Nuklearmedizin universell einsetzbar ist und gleichzeitig den Weg für eine gezielte Therapie ebnet“, sagt Prof. Hans-Jürgen Wester. Der ehemalige Professor für Pharmazeutische Radiochemie entwickelte die Radiohybrid-Technologie gemeinsam mit Dr. Alexander Wurzer, damals Doktorand am Lehrstuhl.

„Bei meiner Doktorarbeit konnte ich auf umfangreiche Erfahrung in der Prostatakrebs-Forschung aufbauen und die vorhandenen Molekülgerüste gezielt weiterentwickeln“, erinnert sich Wurzer. Besonders hilfreich war für ihn die enge Zusammenarbeit zwischen dem Lehrstuhl und dem TUM Klinikum: „Alle Schritte greifen nahtlos ineinander, von der Grundlagenforschung über Untersuchungen in Zell- und Tiermodellen bis hin zur Weiterentwicklung für den Einsatz in der Klinik“, sagt der Radiochemiker.

Die Anwendung des Radiopharmakons als diagnostisches Arzneimittel haben die Wissenschaftler in Zusammenarbeit mit Prof. Matthias Eiber vom TUM Klinikum vorangetrieben. „Für die Patienten ist es essenziell, dass wir die Tumorausdehnung so genau wie möglich erheben. Als wir das erste Mal Bilder sahen, die mit dieser neuen Substanz erstellt wurden, waren wir beeindruckt von der Klarheit und Präzision, mit der selbst kleinste Tumorherde sichtbar wurden“, sagt Matthias Eiber.

Auf Initiative von Hans-Jürgen Wester ließ die TUM die Erfindung 2017 zum Patent anmelden. „Zunächst hatte ich Sorge, dass sich meine Promotion verzögert, weil wir die Ergebnisse erst nach der Patentanmeldung publizieren konnten“, sagt Wurzer im Rückblick. Das erwies sich als unbegründet: „Wir haben das Patent schon früh eingereicht und konnten zudem den Prozess vergleichsweise zügig abschließen.“

Von der Idee in die Klinik

Bis eine Entdeckung aus dem Labor als Produkt auf den Markt kommt, vergehen häufig zehn bis fünfzehn Jahre: Nachdem die wissenschaftliche Grundlage gelegt ist, gilt es, die Erfindung zu schützen und ein Unternehmen zu finden, das die erforderlichen Investitionen in klinische Studien und den Zulassungsprozess übernehmen kann.

Die Forscher erhielten dabei unter anderem Unterstützung durch das Team von TUM ForTe Patente und Lizenzen. Es berät bei Fragen zu Erfindungen und Schutzrechten, vergibt Fördermittel, steuert die Verhandlung von Beteiligungs- und Lizenzverträgen und bietet Weiterbildungen rund ums Thema geistiges Eigentum. Außerdem ist es zuständig für das Patentmanagement der TUM.

Rund 180 Erfindungen melden Forschende jedes Jahr an der TUM. Etwa 80 werden als Patent angemeldet, zumeist mithilfe der Bayerischen Patentallianz (BAYPAT), der auf die Patentierung und Verwertung von Hochschulerfindungen spezialisierten Dienstleisterin der TUM.

Für die Radiohybrid-Technologie schloss die BAYPAT im Auftrag der TUM eine Lizenzvereinbarung mit Scintomics. Das bereits 2006 von Hans-Jürgen Wester gegründete Spin-off entwickelte zunächst vollautomatisierte Produktionssysteme für Radiopharmaka und weitete seine Aktivitäten später auf die Entwicklung eigener radio-pharmazeutischer Wirkstoffe aus. In dieser Rolle überführte Scintomics die akademische Erfindung in eine industriell entwickelbare Technologie und schuf damit die Grundlage für die weitere klinische und regulatorische Entwicklung. Scintomics schloss anschließend einen Unterlizenzvertrag mit dem britischen Pharmaunternehmen Blue Earth Diagnostics, das die klinische und regulatorische Entwicklung übernahm und das Arzneimittel bis zur Marktzulassung führte.

Breite Anwendung dank Patentschutz

Jahre intensiver Arbeit, systematische klinische Studien und eine enge Kooperation zwischen den Forschern und den Partnerunternehmen folgten. Das diagnostische Arzneimittel wurde schließlich 2023 in den USA und 2025 in Taiwan und Südkorea zugelassen und ist damit für den klinischen Einsatz verfügbar. „Für Ärztinnen und Ärzte bedeutet die Arbeit mit dem Diagnostikum ein neues Maß an Präzision“, sagt Matthias Eiber. „Es ermöglicht es, Behandlungspläne exakt auf den einzelnen Patienten zuzuschneiden und unnötige Therapien zu vermeiden.“

Alexander Wurzer zufolge zeichnet das Diagnostikum aus, dass es robust und effizient in der Herstellung ist. „Der radioaktive Zerfall ist ein Wettlauf gegen die Zeit. Die einfache Synthese und hohe Skalierbarkeit ermöglichen es, den Wirkstoff zuverlässig in großen Mengen zu produzieren“, sagt Wurzer. Heute ist er für den Technologietransfer an der Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin am TUM Klinikum zuständig und etabliert die Herstellungsprozesse für Radiopharmaka, die bei verschiedenen Krebsarten zum Einsatz kommen.

Die Forschung an der Radiohybrid-Technologie geht weiter. Das Radiopharmakon ist so aufgebaut, dass das Grundmolekül auch mit einem therapeutisch wirksamen Isotop wie Lutetium-177 anstelle eines diagnostischen Isotops gekoppelt werden kann. So ausgestattet, soll es die radioaktive Strahlung direkt zu den Krebszellen transportieren und diese zerstören, während gesundes Gewebe weitgehend verschont bleibt.

„Wir haben die Technologie so konzipiert, dass sie sowohl für die Diagnose als auch potenziell in der Therapie eingesetzt werden kann“, sagt Wurzer. In der Medizin wird dieses Prinzip als Theranostik bezeichnet. Eine Behandlung ist noch nicht zugelassen, aber es laufen derzeit klinische Studien. Im besten Fall könnten mithilfe der an der TUM entwickelten Technologie künftig auch Krebszellen gezielt bekämpft werden.

Dass die Erfindung patentiert wurde, hält Wurzer rückblickend für entscheidend: „Ein Patent schafft die Grundlage dafür, dass Unternehmen in die aufwendige Weiterentwicklung und Zulassung investieren. Ohne diesen Schutz würden viele Erfindungen nie den Weg in die breite Anwendung finden.“

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Medizin und Gesundheit

Ein Artikel aus der vierten Ausgabe des TUM Magazins.