Foto: Ärztin guckt sich ein Röntgenbild an
Röntgen: Wie hoch ist das Risiko?
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Die verheerende Wirkung hoher Dosen ionisierender Strahlung, wie sie bei Reaktorunfällen oder dem Einsatz atomarer Waffen frei wird, ist umfangreich dokumentiert. Doch die Effekte niedriger Strahlendosen auf menschliche Zellen sind bisher nicht ausreichend erforscht. Zu den Quellen für eine schwache Strahlenbelastung zählen gelegentliche Röntgenaufnahmen.

Über das Gesundheitsrisiko durch geringe Strahlendosen von weniger als 50 mSv gebe es bisher kaum Daten, kritisieren Forscher. Hier wollen die Wissenschaftler neue Erkenntnisse gewinnen: Mit Hilfe eines Mikro-Ionenstrahls, Microbeam genannt, bestrahlen sie die Bestandteile lebender Zellen gezielt mit einzelnen oder abgezählten Teilchen. Der Microbeam erzeugt im Zytoplasma lebender Zellen genau definierte Strahlendosen und Ionisationen. Dadurch entstehen entlang der Teilchenbahn Doppelstrangbrüche der DNA und andere Strahlenschäden, die fast augenblicklich Reaktionen in den Zellen auslösen.

Innerhalb von Sekunden oder Minuten setzen Reparaturmechanismen ein. Sie werden durch einen Fluoreszenzprozess sichtbar gemacht. Dadurch lässt sich der Reparaturprozess nun "live", also in Echtzeit, am Mikroskop verfolgen. Dieses "Live Cell Imaging" genannte Verfahren soll sowohl Aufschluss über Strahlenschäden und die Abfolge von verschiedenen Reparaturmechanismen in den Zellen bringen als auch zeigen, inwiefern Medikamente diese Prozesse beeinflussen könnten.

Um die Schäden und den Prozess der Reparatur in den Zellen sichtbar zu machen, verbinden die Wissenschaftler fluoreszierende Proteine mit den körpereigenen Reparaturproteinen durch gentechnische Fusion. Sammeln sich die Reparaturproteine nun innerhalb von Sekunden oder Minuten an den Doppelstrangbrüchen, können sie als leuchtende Punkte "live" unter dem Mikroskop beobachtet werden. Inzwischen ist es sogar möglich, verschiedene Proteine mit unterschiedlichen Fluoreszenzen zu erzeugen und diese - da farblich verschieden - voneinander getrennt zu beobachten. Die neuen Zellsysteme ermöglichen die Entschlüsselung der ersten Strahlenreaktionen und die Untersuchung, wie Therapeutika die Effektivität der DNA-Reparatur modifizieren.

COMPAMED.de; Quelle: Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)