Das neue Pharmalabor zur Herstellung von Radiopharmazeutika am Paul-Scherrer-Institut (PSI) ist bereit zur Produktion. Mit seinen drei Produktionseinheiten lassen sich neuartige Medikamente schnell in die klinische Anwendung bringen.
Am Paul-Scherrer-Institut (PSI) werden künftig mithilfe einer neuen Anlage kleine Chargen an hochspezifischen Medikamenten produziert. Anschliessend werden diese direkt in die Spitäler geliefert, wo sie bei der Behandlung von Tumorpatientinnen und -patienten zum Einsatz kommen.
In Zusammenarbeit mit der ETH Zürich entwickeln Forschende am PSI bereits seit über 20 Jahren neue Medikamente zur Diagnose und Behandlung von Tumoren, sogenannte Radiopharmazeutika. Radiopharmazeutika bestehen primär aus zwei Komponenten, einer radioaktiven Substanz, dem sognannten Radionuklid, und einem Bio-Molekül, das als deren Träger fungiert. Das Bio-Molekül ist so gestaltet, dass es an bestimmte Oberflächenstrukturen von Krebszellen andocken und dadurch das Radionuklid zielgerichtet zum Tumor bringen kann. Je nach Art des radioaktiven Zerfalls des Radionuklids kann die freigesetzte Strahlung den Tumor entweder lokalisieren oder das Krebsgewebe gezielt bekämpfen.
Der Weg vom Labor in die Klinik
Die Suche nach geeigneten Oberflächenstrukturen sowie die Kombination der Radionuklide mit den passenden Bio-Molekülen ist eine höchst anspruchsvolle und zeitintensive Aufgabe. Daneben müssen aber auch Verfahren entwickelt werden, welche eine saubere und sichere Produktion dieser Substanzen unter einer gesetzlich genau definierten, sogenannten «Guten Herstellungspraxis» (GMP) gewährleisten, damit sie in der Klinik eingesetzt werden dürfen. «Bis zum zugelassenen Arzneimittel müssen sich die im Labor entwickelten Substanzen zuerst in klinischen Studien bewähren. Die Produktion von qualitativ hochstehenden und reproduzierbaren Medikamenten ist unerlässlich, um die Sicherheit der Patientinnen und Patienten sowie die Zuverlässigkeit der Studien zu gewährleisten», so Susanne Geistlich, Leiterin der klinischen Medikamenten-Versorgung am PSI.
Radiopharmazeutika werden intravenös verabreicht. Um Verunreinigungen, beispielsweise mit Keimen, zu verhindern, müssen die Medikamente steril sein. Thermische Sterilisationsverfahren, wie sie standardmässig in der Arzneimittelproduktion angewendet werden, sind jedoch zeitintensiv. Da Radiopharmazeutika nur ein sehr kurzes Verfallsdatum haben, das durch die sogenannte Halbwertszeit der Radionuklide von einigen Minuten bis hin zu wenigen Tagen bestimmt wird, wären sie nach einem solchen Verfahren meist unbrauchbar. Um sterile Produkte zu gewährleisten, muss deshalb bereits der Herstellungsprozess kontaminationsfrei verlaufen und das gesamte Labor muss hohen Hygienevorschriften genügen. Die Abfüllanlagen befinden sich zudem in aseptischen Zellen. Hier werden die Injektionsflüssigkeiten über Sterilfilter direkt in die Produktfläschchen abgefüllt. Die feinen Poren des Filters entfernen dabei jegliche Keime aus dem Produkt.
Die kurze Halbwertszeit der Radionuklide schliesst auch eine Produktion auf Vorrat aus. Die Radiopharmazeutika werden deshalb immer nur nach aktuellem Bedarf und auf den bestellten Zeitpunkt produziert.
Spezialisierte Produktionsstätte
Der hohe Anspruch an eine schnelle und qualitativ hochwertige Arzneimittelproduktion erfordert nebst dem Know-how auch die nötige Infrastruktur. Das neue Pharmalabor, das nun die Betriebsbewilligung erhalten hat, bietet drei Produktionseinheiten, um den Ansprüchen der Guten Herstellungspraxis gerecht zu werden.
Die drei Einheiten werden Radionuklid-spezifisch betrieben. Dadurch lassen sich pro Einheit verschiedene Bio-Moleküle mit jeweils einem Radionuklid kombinieren. Zur Produktion der Radionuklide kann das Zentrum für radiopharmazeutische Wissenschaften auf die Teilchenbeschleuniger der Grossforschungsanlagen am PSI zurückgreifen. Während Spitäler, wie beispielsweise das Universitätsspital Zürich, dafür kompakte, standardisierte medizinische Zyklotrons verwenden, benötigt die Entwicklung neuartiger Substanzen, wie sie am PSI betrieben wird, innovative Anlagen, die ein weites Spektrum an beschleunigten Teilchen und Energien bieten. Hier zeigt sich das Potenzial der einzigartigen Laborinfrastruktur am PSI. «Die unmittelbare Nähe zu den Grossforschungsanlagen ermöglicht es uns, immer wieder neuartige Medikamente zu entwickeln und diese direkt vor Ort für die klinischen Studien zu produzieren», so Geistlich.
Benjamin A. Senn, Paul-Scherrer-Institut
