40 Jahre THERACAP

Oskar Giesel: Geschichte eines vergessenen Pioniers

Seit 40 Jahren produziert die GE Healthcare Buchler GmbH & CO. KG in Braunschweig das Radiopharmakon THERACAP, ein Medikament zur personalisierten Radioiodtherapie von Schilddrüsenerkrankungen. Jede Therapiekapsel wird individuell für den jeweiligen Patienten produziert und noch am selben Tag weltweit versandt. Anlässlich des Jubiläums von THERACAP kann der Standort Braunschweig auf eine lange Tradition zurückblicken, die nicht erst mit der Herstellung dieses Medikaments begann, sondern bereits 1858 mit der Firmengründung durch die Familie Buchler. Eine Schlüsselfigur dieser Anfangszeit des Unternehmens war Friedrich Oskar Giesel, ein vergessener Pionier, der sein Leben der Radioaktivitätsforschung verschrieben hatte. So begann die Geschichte des Radiopharmakons vor über 130 Jahren mit Friedrich Oskar Giesel (1852-1927), dem Vater der Radiochemie.

Prof. Friedrich Oskar Giesel.
Prof. Friedrich Oskar Giesel.
Quelle: Rudolf Fricke.

Giesel gelang es als Erstem, Radium kommerziell herzustellen. Zum 40-jährigen Jubiläum von THERACAP soll nun noch einmal an den Radioaktivitätsforscher erinnert werden, ohne dessen intensive Arbeit radioaktive Nuklide in die Medizin womöglich erst viel später Einzug gehalten hätten. Die Erfolgsgeschichte begann 1878, als der 26-jährige Friedrich Oskar Giesel die Stelle als leitender Betriebschemiker in der 1858 von Hermann Buchler gegründeten Braunschweiger Chininfabrik antrat. Fortan sollte er die Geschicke des Unternehmens richtungsweisend verändern.

Zunächst stand die Herstellung von Chinin, Strychnin und Morphin, deren Produktion Giesel auf den neuesten Stand der Verfahrenstechnik brachte, im Fokus der Geschäftsinteressen. Dank seines außerordentlichen Engagements konnte sich das Unternehmen schon bald mit großem Vorsprung vor der Konkurrenz platzieren und sich somit einen erheblichen Marktanteil sichern. Bereits innerhalb weniger Jahre waren die Produktionsabläufe soweit optimiert, dass sich Giesel bei der Firma Buchler wieder der reinen Forschungsarbeit widmen konnte. Gemeinsam mit Carl Liebermann, seinem ehemaligen Hochschullehrer, erbrachte er in den folgenden Jahren fundamentale Forschungsbeiträge über die Herstellung Chinin. Schon bald erarbeitete er sich in Braunschweiger Wissenschaftlerkreisen einen Ruf als hervorragender Experimentator und Chemiker mit Weitblick.

Doch Giesels Interessen reichten weit über das Metier der reinen Chemie hinaus: So wagte er sich sogar an die physikalischen Themen seiner Zeit und setzte sich, zusammen mit seinem Freund, dem Zahnarzt Otto Walkhoff, mit der Kathodenstrahlung auseinander. Dieses Gebiet war Ende des 19. Jahrhunderts ein wichtiges Forschungsthema, das letztendlich in der Entdeckung der X-Strahlen durch Wilhelm Conrad Röntgen seinen Höhepunkt fand. Bereits 14 Tage nach der Veröffentlichung machte er mit Walkoff erste Zahnaufnahmen. Giesel konzentrierte sich fortan auf die Verbesserung der Qualität von fotografischen Röntgenbildern und auf die Verringerung der Expositionszeiten. Noch bevor Herstellerfirmen verbesserte Anlagen anboten, erzielten Giesel und Walkhoff mit Modifikationen ihrer Röntgeneinrichtungen deutliche Erfolge. Nahezu zeitgleich mit der Erforschung der X-Strahlen entdeckte 1896 der Franzose Henri Becquerel die Radioaktivität, ein Phänomen, dem sich in den ersten Jahren jedoch nur wenige Forscher widmeten. Erst als sich die junge und in Wissenschaftlerkreisen noch unbekannte Chemikerin Marie Curie dem Phänomen zuwandte und das radioaktive Element Polonium entdeckte, entwickelten sich die Forschungsarbeiten zügiger. Auch Giesel brachte sich voller Elan in den Forscherkreis ein und versuchte sich ebenfalls an der Darstellung des neuen radioaktiven Elements.

Wie auch die Curies hielt Giesel nach Abfallprodukten Ausschau, die bei der Verarbeitung von Uranerzen anfielen. Bei der in Hannover ansässigen „Chemische Fabrik von E. de Haën & Cie“ bat er um Rückstände aus deren Produktionsbereich. Bereits nach kurzer Zeit konnte Giesel aus dem Material ein Sulfid extrahieren, das Becquerelstrahlen aussendete. Da Marie Curie bei der Isolierung von Wismut jedoch Polonium entdeckte und Giesels Element Barium als Hauptbestandteil anzeigte, konnte die Substanz aus chemischer Sicht kein Polonium sein. Giesel wollte zu diesem Zeitpunkt allerdings noch nicht davon ausgehen, ein unbekanntes Element entdeckt zu haben. Zunächst wollte er seinem Befund genauer nachgehen und gab erneut eine Bestellung von Abfallmaterialien auf.

Zeitgleich beschäftigten sich auch Marie und Pierre Curie mit der Isolierung von Barium und erhielten ebenfalls strahlende Abscheidungen. Anders als Giesel gingen sie aber von einem noch unbekannten Element aus, das sie Radium nannten. Noch bevor Giesel mit der Verarbeitung seiner neuen Abfallmaterialien beginnen konnte, veröffentlichten die Curies am 26. Dezember 1898 ihre Arbeitsergebnisse und nannten das von Becquerel entdeckte Strahlungsphänomen Radioaktivität. Giesel hatte somit zeitgleich und unabhängig von den Curies das Radium entdeckt. Aber anstatt sich die Entdeckerpriorität des Radiums selbst zuzuschreiben, widmete er sich der Entwicklung eines industriell verwertbaren Verfahrens der Radiumgewinnung und wurde in kürzester Zeit der führende Fachmann für die Produktion von Radium weltweit.

Mit der Einführung von radioaktivem Material in den damaligen Handel legte er schließlich den Grundstein für die Erfolgsgeschichte der Herstellung von radioaktiven Produkten für die Medizin. Zunächst noch als kleine Nebenproduktion der Chininfabrik gedacht, entwickelten sich ihre Herstellung und ihr Handel zu einem eigenständigen Betriebszweig. Noch heute gehört die Produktion von Radioiodpharmaka wie THERACAP131 zum Haupterwerbszweig des Standortes Braunschweig von GE Healthcare Buchler GmbH & Co. KG, das aus der Braunschweiger Chininfabrik hervorgegangen ist und auf den Forschungen Giesels basiert.

Ein weiterer besonderer Verdienst Giesels war es, in überaus großzügiger Weise radioaktive Präparate in den Handel gebracht und somit für Wissenschaftler aller Nationen zugänglich gemacht zu haben. Dadurch schuf er die Grundlage für die Erkenntnisse der Radioaktivität, was ihm die Dankbarkeit der fachwissenschaftlichen Welt einbrachte. Beispielsweise sprechen Ernest Rutherford, Otto Hahn und selbst die Curies in ihren Abhandlungen mit großer Anerkennung über Giesel, da er ohne Rücksicht auf seine eigenen Forschungsprojekte Wissenschaftler mit seinen Präparaten versorgte und diese gelegentlich sogar verschenkte.

Trotz dieser Großzügigkeit gelang es ihm, mit seinen eigenen Abhandlungen aktiv am Forschungsgeschehen zur Radioaktivität teilzunehmen und zur Entschlüsselung des Strahlungsphänomens beizutragen. Während seiner Untersuchungen arbeitete er beispielsweise charakteristische Strahlungseigenschaften heraus und schuf mit dem Nachweis der magnetischen Ablenkbarkeit der β-Strahlen die Grundlage für Stefan Meyer und Egon von Schweidler, diese als schnell bewegende Elektronen zu identifizieren. Beiden Wiener Physikern stellte er vorab seine Präparate zur Verfügung und informierte sie über seine Beobachtungen zur Ablenkbarkeit von Becquerel-strahlen. Darüber hinaus entdeckte Giesel die Anregung der Phosphoreszenz von Zinksulfid durch α-Strahlung. Diese Entdeckung nutzte er zur Erfindung selbstleuchtender Farben, die unter anderem in der Uhrenindustrie für Zeiger und Ziffernblätter genutzt wurden.

Im Oktober 1896 gelang es Giesel mit Hilfe eines Uranerzes eine Aufnahme eines Frosches anzufertigen, die einer Röntgenaufnahme glich. Diese und weitere bis dato entdeckte physikalische Wirkungen der Becquerelstrahlen zu den Röntgenstrahlen sorgten dafür, dass sich Mediziner mit der Radioaktivität beschäftigten. Im Braunschweiger Forscherkreis zählten zu den Pionieren der Strahlenforschung für die medizinische Anwendung vor allem Otto Walkhoff, Siegfried Loewenthal und Alfred Sternthal. Alle diese Forscher stützen ihre Untersuchungen auf Giesel, der ihnen als Anfangsbegleiter Arbeitsmaterial zur Verfügung stellte, sie auf Erscheinungen aufmerksam machte und als Berater fungierte. In einigen Fällen stellte er sich sogar selbst als Untersuchungsobjekt zur Verfügung. 1911 erkannte Walkhoff in einem Experiment zur Strahlenbehandlung von krebskranken Mäusen dann, dass die Tiere, die einer Radiumbromidstrahlung ausgesetzt wurden, Monate später starben als ihre unbehandelten Leidensgenossen.  

Giesel hatte mit seinen Forschungsarbeiten und seinen zugänglich gemachten Präparaten seine Kollegen Walkhoff, Loewenthal, Sternthal und weitere Mediziner auf den Weg gebracht. Gemeinsam mit Elster und Geitel schlugen sie die Brücken zu den biologischen und medizinischen Fragestellungen. Ihre Beobachtungen von physiologischen Schadwirkungen der Strahlungen haben Mediziner zu Versuchen inspiriert, gewebezerstörende Effekte von Radium zu untersuchen. Dank des Braunschweiger Forscherkreises rund um Giesel rückten therapeutische Anwendungsmöglichkeiten der Strahlung in das Blickfeld der Mediziner. Im Zuge dieser Geschehnisse entwickelte sich nicht nur die Radiologie zu einem eigenständigen medizinischen Forschungsbereich, sondern auch die Anwendung von radioaktiven Isotopen hielt 1935 Einzug in die Medizin.

Nach der Zerstörung der Buchler Anlagen im zweiten Weltkrieg  entstand 1956 das erste private Isotopenlabor in Deutschland. Zwei Jahre später wurde mit The Radiochemical Centre in Amersham kooperiert. Das Stammunternehmen Buchler begann1968, nach Braunschweig-Wenden umzusiedeln. Aus der fruchtbaren Zusammenarbeit mit  The Radiochemical Centre entstand 1971 die Amersham Buchler GmbH & Co. KG als Beteiligungsunternehmen von Buchler und The Radiochemical Centre. Mit der Gründung wurden ebenfalls in Wenden Grundstücke gekauft und mit der Erteilung der Baugenehmigung für ein Isotopenlabor am 17. Januar 1973 die Basis für die heutigen Produktionsanlagen geschaffen. Nur zwei  Jahre später startete das Unternehmen mit der kommerziellen Produktion von THERACAP131. Enormes Know-how, permanente Investitionen in moderne Produktionsanlagen und innovative Qualitätskonzepte sowie kompromisslose Sicherheit stellen Investitionen in die Zukunft dar.

All dies erlebte Friedrich Oskar Giesel nicht mehr. Er starb 1927 im Alter von 75 Jahren an den Folgen seiner Forschungen – Forschungen, deren Auswirkungen bis heute beträchtliche Einflüsse auf die Ergebnisse der Radiologie haben. In diesem Sinne ist das 40-jährige Jubiläum von THERACAP131 auch ein Anlass das Leben des vergessenen Pioniers Oskar Friedrich Oskar Giesels zu ehren.


Literatur
Fricke, Rudolf G. A.: Friedrich Oskar Giesel – Pionier der Radioaktivitätsforschung, Opfer seiner Wissenschaft; AF-Verlag Wolfenbüttel, 2001.

21.12.2015

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