Fluoreszenzdiagnose

Die Fluoreszenzdiagnose (FD) ist ein Verfahren zur In-vivo-Frühdiagnostik von epithelialen Tumoren und Präkanzerosee. Wie bei der Photodynamischen Therapie (PDT) wird ein Photosensibilisator oder ein Vorläufer eines Photosensibilisators (Prodrug) appliziert, der sich selektiv in Tumorzellen anreichert. Durch die Bestrahlung mit Licht werden die Sensibilisatormoleküle zum Fluoreszieren gebracht. Dieses Fluoreszenzlicht kann durch das freie Auge oder besser durch ein optisches System detektiert und der Tumor somit lokalisiert werden. Präkanzeröse oder kanzeröse Veränderungen zeigen im Gegensatz zu den gutartigen Veränderungen eine signifikant höhere Fluoreszenz.

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Etabliert ist die Fluoreszenzdiagnostik bisher vor allem in der Dermatologie und Urologie. In der Dermatologie eignet sich dieses Verfahren zur Diagnostik von nicht-melanozytären Tumoren, wie Basalzellkarzinomen oder Spinaliomen aber auch von Präkanzerosen wie der Aktinischen Keratose. In der Urologie wird die Fluoreszenzdiagnostik von der European Association of Urology (EAU) in ihren Richtlinien zur Diagnose und Behandlung des urothelialen Carcinoma in Situ empfohlen. Vielversprechende Ansätze gibt es auch bei Diagnostik von Tumoren im Mund- und Rachenbereich, im Ösophagus-, Magen- und Darmbereich und in der Gynäkologie bei der Frühdiagnostik des Zervixkarzinoms.

Wegen seiner hohen Selektivität und guten Verträglichkeit wird in der Dermatologie zur FD nahezu ausschließlich Protoporphyrin IX (PpIX) als Sensibilisator verwendet. PpIX entsteht nach topischer Gabe von 5-Aminolävulinsäure (5-ALA) als freie Säure oder in Form ihres Methylesters (MAOP) im Rahmen der Häm-Biosynthese. Da die erzeugten Porphyrine körpereigene Substanzen sind, sind außer der Sensibilisierung der Haut gegenüber Licht keine Nebenwirkungen bekannt. Die höchste selektive Anreicherung von PpIX in Tumoren wird etwa 2-3 Stunden nach topischer Applikation von ALA erreicht.

Zur Fluoreszenzanregung wird aufgrund des Absorptionspektrums von Porphyrinen meist blaues Licht der Wellenlänge 405nm verwendet.

Die Detektion des emittierten Fluoreszenzlichts ist zwar ohne größere technische Hilfsmittel möglich, jedoch mit einigen Nachteilen verbunden. So kann die Eigenfluoreszenz der Haut (Autofluoreszenz) zu einer falschen Beurteilung der Fluoreszenzintensitäten führen. Ein weiterer Nachteil ist die nötige Abdunkelung des Raumes während der Diagnostik. Wesentliche Vorteile bietet demgegenüber die Verwendung eines CCD (charged coupled devices) basierten Kamerasystems. Hierbei können die Fluoreszenzbilder digital nachbearbeitet und archiviert werden und die Eigenfluoreszenz wird herausgefiltert.

Die Detektionstiefe, also diejenige Tiefe bis zu der Tumorzellen noch entdeckt werden können, ist grundsätzlich limitiert durch die Penetrationstiefe des Farbstoffes und die Eindringtiefe des Anregungslichts. Die Fluoreszenz der ALA- oder MAOP-induzierten Porphyrine bleibt weitgehend auf die Epidermis beschränkt.

Vorteile der FD gegenüber anderen Verfahren sind die frühe Diagnostik, die auch an schwer zugänglichen Stellen und in vernarbtem oder entzündetem Gewebe möglich ist, und die Diagnostik ohne Entnahme von Gewebeproben.