Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

Biologische Strahlenwirkungen, Pathogenese und Risiko Medizinische Strahlenbiologie Opti-mierte Technik in der medizinischen Strahlen-anwendung Personalisierte Strahlentherapie Personalisierte Nutzen-Risiko-Optimierung medizinischer Strahlenanwendung Radioöko-logie und Strahlenexposition der Bevölkerung

Biologische Strahlenwirkungen, Pathogenese und Risiko Medizinische Strahlenbiologie Opti-mierte Technik in der medizinischen Strahlen-anwendung Personalisierte Strahlentherapie Personalisierte Nutzen-Risiko-Optimierung medizinischer Strahlenanwendung Radioöko-logie und Strahlenexposition der Bevölkerung

kompakt Strahlen- forschung

Medizin

Radon und Zerfallsprodukte

Erdstrahlung inkl. Nahrung

Kosmische Strahlung

Andere < 0,2 mSv/a

Zahnmedizin

Skelett

Thorax

CT

Andere

CT

Angiographie/Intervention

Skelett

Thorax

Andere

1,8 mSv/a

1,1 mSv/a

0,7 mSv/a

0,3 mSv/a

Quellen der Strahlenexposition der Bevölkerung

Quelle: BfS-Report 2010

37 %

33 %

13 %

7 %

10 %

56 %

18 %

9 %

14 %

3 %

Durchschnittliche Exposition der deutschen Bevölkerung

Effektive Gesamtdosis durch medizinische Behandlungen

Häufigkeit von medizinischen Untersuchungen

Strahlenforschung stellt die wissenschaftliche Basis und die Methoden zur Verfügung, um den Menschen und seine Umwelt vor den Risiken ionisieren-der Strahlung natürlichen und anthropogenen Ursprungs zu schützen. Das Helmholtz Zentrum München bildet alle wesentlichen aktuellen Schwer-punkte der Strahlenforschung und des Strahlenschutzes ab: Im Department of Radiation Sciences vereint es die Expertise in den Bereichen Strahlen-schutz, biologisch-medizinische Strahleneffekte sowie deren zellbiologischen und biophysikalischen Grundlagen. Außerdem verfügt es über die Kompe-tenz, um das Verhalten radioaktiver Stoffe in der Umwelt zu untersuchen, Strahlendosimetrie durchzuführen sowie Strahlenanwendung zu diagnosti-schen und therapeutischen Zwecken weiterzuentwickeln.

Das Department of Radiation Sciences bündelt am Helmholtz Zentrum München die Kompetenz in den Bereichen Strahlenbiologie, Strahlenrisiko-analyse, Strahlung und Umwelt sowie Strahlung und Medizin. Weltweit kooperiert das Department mit exzellenten Partnern und nimmt eine Vielzahl an Beratungs funktionen in nationalen und internationalen Gremien wahr.

Strahlenforschung am Department of Radiation Sciences ist aufeinander abgestimmte, vernetzte Forschung mit neuesten Technologien und Know-how auf höchstem Niveau. Damit ergänzt es die Forschung am Helmholtz Zentrum München optimal: Hier werden die Zusammenhänge bei der Entstehung komplexer Erkrankungen erforscht, die zwischen Lebensstil und individueller genetischer Prädisposition bestehen. Dies ist eine entscheidende Grund-lage für die Entwicklung und Bewertung neuer Therapien, diagnostischer Verfahren und Präventions strategien. Möglich wird die Translation von der Grundlagenforschung in die Anwendung auch durch wissenschaftlich-technische Infrastruktur wie zen trale Technologieplattformen. Der schnelle Transfer wissenschaftlicher Erkenntnisse in die medizinische Praxis wird auch durch intensive Zusammenarbeit mit klinischen Partnern erreicht. Darüber hinaus ist dem Helmholtz Zentrum die wissenschaftlichen Ausbildung und Nachwuchsförderung ein Anliegen: Durch Fachkunde-Kurse und Informa-tionsveranstaltungen wird aktuelles Wissen zum Strahlenschutz an Ärzte, Wissenschaftler, Techniker sowie Angehörige von Polizei und Feuerwehren weitergegeben. Das Helmholtz Zentrum München hält die Expertise in der Strahlenforschung im Auftrag seiner Zuwendungsgeber vor.

Prof. Dr. Michael Atkinson Sprecher des Department of Radiation Sciences

Prof. Dr. Günther WessWissenschaftlicher Geschäftsführer

Strahlenforschung: Risiken minimieren, das medizinische Spektrum erweitern und verbessern

Kooperationen

Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als deutsches Forschungs-zentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel, personalisierte Medizin für die Prävention und Therapie großer Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus und Lungen erkrankungen zu entwickeln. Dazu untersucht es das Zusammenwirken von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuher berg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München ist Mitglied der Helmholtz-Gemein-schaft, der 16 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-bio-logische Forschungszentren mit rund 30.000 Beschäftigten angehören.

Gesellschaftlicher Nutzen → Anwendung

Translation, Technologietransfer

Expositionen bestimmen, Risiken minimieren, Medizinisches Spektrum erweitern und verbessern

Strahlen biologie und Strahlen-risikoanalyse

Strahlung und Umwelt

Strahlung und Medizin

Department of Radiation Sciences

Leading Science to Health

Große Volkskrankheiten und Interaktionen von Mensch, seiner Genetik und Umwelteinflüssen stehen im Fokus des Helmholtz Zentrums München. Das Helmholtz Zentrum München bildet alle wesentlichen aktuellen Schwer-punkte der Strahlenforschung und des Strahlenschutzes ab. Ziel der Arbeit ist es, mit Hilfe von Kooperationen sowie Translation und Technologietransfer einen gesellschaftlichen Nutzen zu erzielen.

Ansprechpartner im Department Radiation Sciences

Prof. Dr. Michael AtkinsonSprecher des Departments für StrahlenforschungDirektor des Instituts für Strahlenbiologie (ISB)atkinson@helmholtz-muenchen.de Telefon: +49(0)89 3187-2983

Dr. Peter JacobKommissarischer Direktor des Instituts für Strahlenschutz (ISS)jacob@helmholtz-muenchen.deTelefon: +49(0)89 3187-4008

Dr. Christoph HoeschenLeitung Abteilung Medizinische Strahlenphysik und Diagnostik (AMSD)christoph.hoeschen@helmholtz-muenchen.deTelefon: +49(0)89 3187-4560

Prof. Dr. Horst ZitzelsbergerLeiter Abteilung Strahlenzytogenetik (ZYTO)zitzelsberger@helmholtz-muenchen.deTelefon: +49(0)89 3187-3421

Wie wir arbeiten: Arbeitsmodell und Ansprechpartner

Zielsetzung des DRS: Forschung zur sicheren Nutzung ionisierender Strahlung in Medizin, Technik und IndustrieDas Department of Radiation Sciences (DRS) am Helmholtz Zentrum München bündelt seine Kompetenzen in den Bereichen Strahlenforschung und Strah-len schutz und entwickelt sie interaktiv weiter. Nationale und internationale Kooperationen mit exzellenten Partnern ergänzen dieses Netzwerk und überführen Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung in den praktischen Strahlenschutz. Ziel des Department of Radiation Sciences ist es, innovative Verfahren zur Bestimmung von Strahlenexpositionen zu entwickeln, den medizinischen Fortschritt im Bereich der Strahlendiagnostik und -therapie voranzutreiben und gleichzeitig Strahlenschäden zu reduzieren.

Personalisierte Strahlentherapie_ Identifizierung neuer Wirkstoffe (kleine Moleküle)_ Nanopartikel zur lokalen Effektsteigerung_ Integrative Biologie zur Identifizierung prädikativer Marker individueller Strahlensensitivität

Personalisierte Nutzen-Risikoanalyse für medizinische Strahlenanwendungen_ Medizinischer Nutzen und Risiken_ Dosisverteilungen in allen Organen und Geweben_ Risiken für Spätfolgen unter Berücksichtigung von Alter, Geschlecht, genetische/familiäre Prädisposition, Lebensgewohnheiten und anderen persönlichen Risikofaktoren

_ Personalisierte Nutzen-Risikoanalyse unterschiedlicher Therapieverfahren für Erkrankungen mit guten Prognosen

Unsere Expertise in der Strahlenforschung

Institut für Strahlenbiologie (ISB)_ Direktor: Prof. Dr. Michael Atkinson (Inhaber des gleichnamigen Lehrstuhls an der Technischen Universität München)

_ Individuelle Suszeptibilität: Dr. Michael Rosemann_ Proteomics und kardiovaskuläre Effekte: Dr. Soile Tapio_ Verbesserung der Strahlentherapie: Dr. Simone Mörtl_ Strahlenbiologie niedriger Dosen: Prof. Dr. Michael Atkinson

Institut für Strahlenschutz (ISS)_ Direktor: Dr. Peter Jacob (kommissarisch)_ Personendosimetrie: Prof. Dr. Werner Rühm_ Experimentelle Radioökologie: Dr. Jochen Tschiersch_ Radioökologische Modelle und retrospektive Dosimetrie: Dr. Jan Christian Kaiser

_ Strahlenrisikoanalyse: Dr. Peter Jacob_ Strahlen-Biophysik: PD Dr. Stefan Thalhammer_ Fortbildung: Dr. Werner Kirchinger

Abteilung medizinische Strahlenphysik und Diagnostik (AMSD)_ Leitung: Dr. Christoph Hoeschen_ Biokinetik und molekulare Medizin: Dr. Uwe Oeh_ Dosisreduktion Bildgebung – Qualitätssicherung, Simulation: Dr. Helmut Schlattl, Maria Zankl

_ Methodenentwicklung und Translation: Dr. Oleg Tischenko, Dr. Matthias Klaften

Abteilung für Strahlenzytogenetik (ZYTO)_ Leitung: Prof. Dr. Horst Zitzelsberger_ Mechanismen der Strahlenkarzinogenese in Schilddrüsen- und Brustkrebs: Prof. Dr. H. Zitzelsberger

_ Integrative Biologie zum Nachweis von Biomarkern in strahleninduzierten Tumoren

_ Molekulare Mechanismen der Strahlenempfindlichkeit von Tumorzellen

_ Verständnis der Strahlenwirkungen_ PARTRAC zur Extrapolation strahlenbio-logischer Ergebnisse zu kleinen Dosen

_ Untersuchung der Strahlenwirkung in biologischen Proben

_ Personalisierter Strahlenschutz_ Integration von Epidemiologie und Biologie zur Risikoanalyse für niedrige Dosen

_ Aufklärung strahleninduzierter Mechanismen in Tumoren

_ Erweitertes Verständnis der Strahlen-wirkungen

_ ICRP – Voxelmodelle zur besseren Abschätzung der Dosis

_ Optimierte nuklearmedizinische Bildge-bung und Dosisabschätzung für Patienten

_ Standardisierung medizinischer Bild-gebungssysteme, neue Verfahren (Dual-Energy, Streustrahlungsbildgebung)

_ Dosiseffizientere Röntgen _ Patente und Industriekooperationen_ Personalisierte, molekulare Bildgebung und Therapie

_ Bestimmung der Strahlenexposition durch natürliche Edelgase und deren Folgeprodukte

_ Verbesserte Personendosimetrie_ Strahlenexposition bei Flügen: EPCARD mit kommerzieller Verwertung

_ Schnelle Bewertung radiologischer Notfallsituationen

_ Analyse der biologischen Wirkung kleiner Dosen

_ Simulation der Strahlenwirkungen von Ionisation der DNA-Atome bis zur Reparatur von DNA-Schäden

_ Lab-on-a-chip und Biosensoren_ Genetische Suszeptibilität

von strahleninduziertem Krebs_ Modelle der Karzinogenese nach Strahlenexposition

_ Strahlenassoziierte Biomarker in Tumoren

_ Kardiovaskuläre Effekte der Strahlentherapie

_ Entwicklung Voxelmodelle_ Biokinetische Modelle_ Qualitätsmessungen und Simulation Optimierungs-konzepte

_ Neue Rekonstruktionsverfahren und Aufnahmegeometrien

_ Nanopartikel zur Absorptions- und Dosiserhöhung gekoppelt an Biomarker

_ Thoron in Gebäuden_ Aktive Detektorsysteme für Neutronen, Photonen und Radon

_ Modellierung der sekundären kosmischen Strahlung

_ Retrospektive Dosimetrie, Passive Ortsdosimeter und geostatistische Verfahren

_ Biosphärenmodelle für Radio-nuklide in Grund- und Ober-flächenwässern

Biologische Strahlenwirkungen, Pathogenese und Risiko

Grundlage

Medizinische Strahlenbiologie

Unsere Ansätze in der Strahlenforschung

Optimierte Technik in der medizinischen Strahlenanwendung

Radioökologie und Strahlenexposition der Bevölkerung

Erfolge

Technische Universität München, Ludwig-Maximillians Universität München, Bundesamt für Strahlenschutz (Salzgitter und Neuherberg), Deutsches Krebsfor-schungszentrum (Heidelberg), Charité Universitäts-klinikum (Berlin), Fraunhofer Institut für Photonische Mikro Systeme bzw. Fraunhofer Institut für Elektro-nenstrahl- und Plasmatechnik (Dresden), Food and Drug Administration (Silversprings, USA), Duke Universität (Durham, USA), Umwelt-Forschungsstation Schneefernerhaus und National Institute for Radio-logical Protection, Peking

Scivis GmbH, Yxlon International GmbH, Siemens AG, Philips Deutschland GmbH, GE Healthcare, IBA dosimetry GmbH, Deutsche Lufthansa AG

_ EpiRadBio: kombiniert Epidemiologie und Radio-biologie zur Untersuchung von Krebsrisiken bei geringen Strahlenexpositionen. EU-gefördertes Projekt, 9.5 Mio €. Koordination: Dr. Peter Jacob

_ GENRISK-T: Genetisches Risiko von Strahlen-indu-ziertem Schilddrüsenkrebs. EU-gefördertes Projekt, 3,0 Mio €. Koordination: Prof. Dr. Mike Atkinson

_ MADEIRA: Minimizing activity and dose with enhanced image quality by radiopharmaceutical administration. EU-gefördertes Projekt, 3.8 Mio €. Koordination: Dr. Christoph Hoeschen

_ SOUL: Radiation Risk Research in Southern Urals. EU-gefördertes Projekt, 11,4 Mio €. Koordination: Dr. Peter Jacob

_ BMBF-geförderte Projekte Innovative Verfahren der biomedizinischen Bildgebung zur Optimierung medi-zinischer Strahlenanwendung sowie Innovative Ver-fahren zur dreidimensionalen Bildgebung. Gesamt 4,8 Mio. €. Koordination: Dr. Christoph Hoeschen

_ BMBF-geförderte Projekte zu Strahlung und Umwelt: Radionuklide in der Umwelt und ihr Transport in Nahrungsketten zum und im Menschen, 4,9 Mio €. Koordination: Dr. Jochen Tschiersch

Unsere Partner in der Strahlenforschung

Ausgewählte Kooperationen

mit Universitäten

Ausgewählte Kooperationen

mit der Industrie

Ausgewählte drittmittel-

geförderte Projekte unter Federführung

des DRS

Impressum Herausgeber: Helmholtz Zentrum MünchenDeutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt GmbHIngolstädter Landstraße 1, D – 85764 Neuherberg Telefon: +49(0)89 3187-0; Telefax: +49(0)89 3187-3324www.helmholtz-muenchen.de

Kompakt : Das Helmholtz Zentrum Mün-chen in Zahlen Wissenschaft am Helm-holtz Zentrum München: 31 Institute und selbstständige wissenschaftliche Abtei-lungen; 15 Technologieplattformen; 2 Trans- lationszentren; 11 Klinische Kooperati-onsgruppen; 9 Nachwuchsgruppen 1789 Beschäftigte: 569 Wissenschaftler und Postdocs; Wissenschaftler verschiede-ner Fachrichtungen: Biologie 40 %, Che-mie/Biochemie 15 %, Physik/Biophysik 10 % und Medizin 8 %; 430 Doktoranden, davon 280 am Helmholtz Zentrum Mün-chen angestellt; 811 Technische und sons-tige Mitarbeiter; 39 Auszubildende; 89 Werkstudenten, Praktikanten, Aushilfen; 31 % der Stellen über Drittmittel finan-ziert; 76 % der Angestellten in der Wis-senschaft, 15 % im technischen Bereich, 9 % in der Verwaltung (Stand 31.1.2010) Finanzen: Gesamtetat 160 Millionen Euro: 114 Mil-lionen Euro Bund und Bayern; Finanzie-rungsschlüssel 90: 10; über 40 Millionen Euro Drittmittelerträge (Stand 10.6.2010)