Forschung der Radioaktiven Strahlung

Im Rahmen dieser Förderinitiative von BMBF und BMU sollen spezifische Untersuchungen auf dem Gebiet der Strahlenforschung gefördert werden. Neben hilfreichen Wirkungen ionisierender Strahlen (etwa im Bereich der Tumortherapie und -Diagnose) ist mit ionisierender Strahlung ein Gefährdungspotential verbunden. Dies gilt für natürliche Strahlung ebenso wie für künstliche Strahlungsquellen in Technik, Medizin und Forschung.

Forschungsschwerpunkte stellen die Disziplinen Strahlenbiologie (Wirkung der Strahlung auf den Menschen) sowie der medizinische Strahlenschutz und die Radioökologie (Verteilung und Wirkung radioaktiver Stoffe in der Natur und der Übergang auf den Menschen) dar.

Bezogen auf diese drei Disziplinen können nachfolgende Aspekte Gegenstand der Forschungsarbeiten sein:

• Strahlenqualität: Unterschiedliche Strahlenqualitäten spielen eine wesentliche Rolle für die Strahlenwirkung. Die Unterschiede in der biologischen Wirksamkeit, deren Mechanismen und Konsequenzen sind für einzelne Strahlenqualitäten aber insbesondere auch für Kombinationen unterschiedlicher Strahlenqualitäten nur unzureichend bekannt. Daher wäre es wichtig, die biologische Strahlenwirkung in Abhängigkeit der Ionisationsdichte systematisch zu erfassen.
• Individuelle Strahlenempfindlichkeit: Bei der Bewertung von Strahlenrisiken ist zu beachten, dass die Menschen nicht gleich strahlenempfindlich sind. Benötigt werden daher Testverfahren, die eine quantitative Erfassung der individuellen Strahlenempfindlichkeit erlauben.
• Dosis-Wirkungsbeziehung: Bezüglich der Dosis-Wirkungsbeziehung von ionisierenden Strahlen gibt es  offene Fragen. Zum einen ist eine bessere Aufklärung der biologischen Mechanismen im niedrigen Dosisbereich notwendig und zum anderen sind auch im Hochdosisbereich, wie er bei Unfällen und bei therapeutischer Anwendung in der Medizin auftreten kann, die Dosiseffektbeziehungen nicht ausreichend untersucht.
• Biologische Targets: Zentrales biologisches Target der Strahlenwirkung ist die DNA. Es werden Aktivitäten benötigt, welche die Regulation der Gen-Aktivität (Stichwort: epigenetische Effekte) und mögliche Targets außerhalb der DNA berücksichtigen (z.B. Membranschäden), sowie Schäden auf der Ebene der Gewebe und Organe (Stichwort beispielsweise Zell-Zell-Kommunikation). Ebenso spielt die Aufklärung der Wirkmechanismen potenziell anwendbarer strahlensensibilisierender und -protektiver Substanzen eine wichtige Rolle (z.B. small molecule Inhibitoren für bestimmte molekulare Vorgänge).
• Charakterisierung einer Strahlenexposition: Das Ausmaß einer Strahlenexposition ist nicht immer bekannt und dosimetrisch einfach zu erfassen. Es müssen Verbreitungspfade der Strahler geklärt und dosimetrische Ansätze zur Erfassung der Strahlenbelastung entwickelt werden. Ebenso bestehen bei medizinischen Strahlenexpositionen Unklarheiten, wie sich die primäre Strahleneinwirkung in eine Energiedeposition übersetzt (z.B. Kontrastmittel). Auch können Strahlenbelastungen sowohl durch unterschiedliche Strahlenqualitäten als auch durch Unterschiede in der Dosis-Zeit- und der räumlichen Verteilung zu erheblichen Unterschieden bei den Effekten führen. Zur Klärung dieser Unsicherheiten können sowohl (bio)dosimetrische als auch radioökologische Forschungsprojekte beitragen.
• Strahlenrisikoanalyse: Die Strahlenrisikoanalyse verbindet Strahlenbiologie und Epidemiologie zur quantitativen Abschätzung von Strahlenrisiken. Dabei sind die aktuellen Diskussionen über Strahlenspätschäden wie Krebs und Herz-Kreislauferkrankungen von besonderem Interesse.