Deutscher Zukunftspreis - (Un)sichtbare Tumore in Bewegung

Krebs ist weltweit eine der häufigsten schweren Erkrankungen – mit oft tödlichem Verlauf. Doch mit neuen Therapiemethoden lässt er sich immer besser behandeln und in vielen Fällen heilen. Ein Beispiel ist die Strahlentherapie, bei der Tumorgewebe durch energiereiche Strahlung gezielt zerstört wird. Entscheidend dabei ist, dass der Tumor exakt erfasst und die Behandlung nicht durch Bewegungen des Patienten oder der Patientin beeinträchtigt wird. Bei der Therapie von Lungenkrebs kommt als zusätzliche Schwierigkeit die Bewegung des Tumors beim Atmen hinzu. Das reduziert die Erfolgsaussichten und birgt das Risiko schädlicher Nebenwirkungen. Wie lässt sich dieses Problem bewältigen?

Stefan Vilsmeier, Claus Promberger und Prof. Dr. Cordula Petersen arbeiten an einer Lösung. Sie basiert auf einer neuartigen Technologie, um die Patientenposition während der Strahlenbehandlung exakt zu erfassen – und Veränderungen durch ein Nachführen des Zielbereichs der Bestrahlung auszugleichen. Dadurch wird sichergestellt, dass treffsicher das tumoröse Gewebe attackiert wird und möglichst wenig gesundes Gewebe zu Schaden kommt. Das Resultat ist eine sehr effektive Behandlung, durch die der Tumor gegebenenfalls bereits in einer einzigen Therapiesitzung vollständig beseitigt wird.

Bislang erschwerte die unregelmäßige Bewegung von Lungentumoren durch die Atmung eine strahlentherapeutische Behandlung der Betroffenen. Um zu gewährleisten, dass das kranke Gewebe trotz seiner sich ständig ändernden Lage komplett vernichtet wird, definierten die Mediziner eine Sicherheitszone um den Tumor herum: den sogenannten Motion-Envelope-Bereich. Er umfasst den gesamten Raum, den der Tumor während der Atembewegung durchstreicht.

Damit wird bei der Behandlung neben tumorösem zwangsläufig auch gesundes Gewebe geschädigt – teils in einem Umfang, der ein Vielfaches der Größe des Tumors ausmacht. Um diese Nebenwirkungen möglichst gering zu halten, ist die maximale Dosierung der Strahlung begrenzt, weshalb für die gesamte Therapie meist etliche Sitzungen erforderlich sind. Hinzu kommt, dass bei viele Tumoren wegen ihrer Lage oder geringen Größe eine Strahlentherapie bisher gar nicht möglich war.

Das neue System zur hochpräzisen Positionierung während der Behandlung schafft die Voraussetzung für eine wesentlich präzisere Zielführung des Strahls als das mit herkömmlichen Bestrahlungsgeräten möglich ist. Der Sicherheitsbereich um den Tumor fällt damit deutlich geringer aus. Zudem lassen sich mit der nächsten Version auch kleine Tumore, die auf normalen Röntgenbildern kaum zu sehen sind, erkennen und zerstören.