The Ultra-Fast Cancer Treatments That Could Replace Conventional Radiotherapy

Eine bahnbrechende neue Behandlungsmethode bietet die Hoffnung, ein breiteres Spektrum an Krebsarten mit weniger Nebenwirkungen als bei konventioneller Strahlentherapie behandeln zu können. Das Bemerkenswerteste daran? Sie dauert weniger als eine Sekunde.

Experimente in riesigen unterirdischen Kavernen des Europäischen Labors für Teilchenphysik (CERN) in Genf, Schweiz, ebnen den Weg für eine neue Generation von Strahlentherapiegeräten. Diese Geräte könnten potenziell komplexe Hirntumore heilen, Krebserkrankungen, die bereits in entfernte Organe metastasiert sind, gezielt behandeln und die Belastung der Patienten durch Krebsbehandlungen minimieren.

Das CERN, bekannt für die Entwicklung des Large Hadron Collider, nutzt seine Expertise in der Beschleunigung hochenergetischer Teilchen, um die Krebsbehandlung zu revolutionieren. 2012 demonstrierte die Entdeckung des Higgs-Bosons die Leistungsfähigkeit des CERN, und nun wenden sich Forscher medizinischen Anwendungen zu.

Vor elf Jahren führten die Strahlenbiologin Marie-Catherine Vozenin und ihr Team am Universitätsspital Genf (HUG) das Konzept der Flash-Strahlentherapie ein. Durch die Abgabe ultrahoher Strahlendosen in weniger als einer Sekunde Dauer konnten Tumore zerstört und gleichzeitig gesundes Gewebe geschont werden.

Die Wirkung dieser Entdeckung war unmittelbar spürbar und veranlasste internationale Experten, Flash in verschiedenen präklinischen Studien an Nagetieren, Haustieren und nun auch an menschlichen Patienten zu untersuchen.

Konventionelle Strahlentherapie erfordert typischerweise mehrere Behandlungssitzungen über mehrere Wochen, wobei jede Sitzung nur wenige Minuten dauert. Trotz Fortschritten bei der Präzisionszielerfassung bleibt das Risiko einer Schädigung gesunden Gewebes eine Herausforderung.

Die Flash-Strahlentherapie bietet eine innovative Alternative, insbesondere für Hirntumore bei Kindern, bei denen herkömmliche Behandlungen erhebliche kognitive Nebenwirkungen, darunter lebenslange Angstzustände und Depressionen, verursachen können.

Laut Billy Loo, Professor für Strahlenonkologie an der Stanford University, ermöglicht Flash höhere Strahlendosen bei geringerer Schädigung des umliegenden gesunden Gewebes. Dies könnte die Überlebensraten von Patienten mit aggressiven Krebsarten, wie z. B. Lungentumoren, die sich ins Gehirn ausgebreitet haben, verbessern.

Tierstudien haben vielversprechende Ergebnisse gezeigt. Mäuse, die Flash ausgesetzt wurden, zeigten im Vergleich zu herkömmlichen Strahlenbehandlungen weniger Nebenwirkungen. Ähnliche Erfolge wurden bei der Behandlung von Kopf- und Halskrebs in Tiermodellen beobachtet.

Studien am Menschen werden derzeit weltweit ausgeweitet. Das Cincinnati Children’s Hospital startet Studien an Kindern mit metastasiertem Krebs, während das Universitätsspital Lausanne in der Schweiz Phase-2-Studien an Patienten mit lokalisiertem Hautkrebs durchführt.

Die Zukunft der Flash-Strahlentherapie hängt jedoch von der Bestimmung der optimalen Strahlungsart ab. Protonen wurden aufgrund ihrer Fähigkeit, tief in den Körper einzudringen, und ihrer Kompatibilität mit bestehenden Protonentherapiegeräten als bevorzugte Teilchen für Flash-Studien eingesetzt.

Die Entwicklung neuer Teilchenbeschleuniger zur Durchführung von Flash-Behandlungen ist eine große Herausforderung. Hochenergetische Elektronen und Kohlenstoffionen könnten alternative Lösungen bieten, doch die derzeitige Ausrüstung ist teuer und weltweit nur in spezialisierten Zentren verfügbar.

CERN arbeitet mit dem Universitätsspital Lausanne und kommerziellen Partnern an der Entwicklung kompakterer Beschleuniger, die Flash-Strahlung mit sehr hoher Energie abgeben können. Ziel ist es, die Flash-Therapie auch in Krankenhäusern mit Standard-Strahlentherapieeinrichtungen allgemein zugänglich zu machen.

Die Blitzstrahlentherapie könnte eine entscheidende Rolle bei der Schließung der Strahlentherapielücke in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen spielen, in denen der Zugang zu Behandlungen eingeschränkt ist. Mit weniger erforderlichen Behandlungssitzungen und kürzeren Belichtungszeiten hat die Blitzstrahlentherapie das Potenzial, die Behandlungskapazität zu erweitern und die Kosten zu senken.

Die Forschung geht weiter, und Experten sind weiterhin optimistisch, dass die Blitzstrahlentherapie die Krebsbehandlung revolutionieren und Patienten eine effektivere, effizientere und zugänglichere Behandlungsoption bieten könnte.