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Protonenkanone gegen Krebs bekommt „Echtzeit-Auge“

Krebspatienten profitieren in Dresden von einer hochgenauen Planung der Protonentherapie. Wissenschaftler nutzen hierfür die Vorteile einer innovativen Bildgebungsmethode. Quelle: NCT Dresden/ Philip Benjamin, OncoRay

Krebspatienten profitieren in Dresden von einer hochgenauen Planung der Protonentherapie. Wissenschaftler nutzen hierfür die Vorteile einer innovativen Bildgebungsmethode. Quelle: NCT Dresden/ Philip Benjamin, OncoRay

Oncoray Dresden will mit Partnern aus Belgien und Schweden im „Protonart“-Verbund die Teilchentherapie präziser machen

Dresden, 27. Juni 2022. Um besonders heimtückische, tiefsitzende Tumore im Gehirn oder im Bauch zu bekämpfen, setzen Mediziner gerne Protonenstrahlen ein – wenn sie einen der noch recht teuren Protonenbeschleuniger zur Hand haben: Anders als Röntgen- oder Gammastrahlen setzen nämlich diese auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigten Kernteilchen ihre Energie ziemlich genau im Krebsgeschwür frei, ohne das gesunde Gewerbe dahinter mit zu zerstören. Mediziner und Physiker aus Sachsen, Schweden und Belgien haben nun mit „Protonart“ ein Konsortium gegründet, das die Protonentherapie echtzeitfähig und auf eine Stufe heben soll. Das geht aus einer Mitteilung des Dresdner Strahlenforschungszentrums „Oncoray“ und der TU Dresden hervor.

Bildtechnik wird Patienten in Echtzeit durchleuchten

Konkret wollen die Konsortialpartner in Zukunft die Krebspatienten während der Bestrahlung so durchleuchten, dass sie den Protonenstrahl in Echtzeit lenken und auf kleine Bewegungen und anatomische Veränderungen der Kranken reagieren können. Das soll eine besonders schonende und individuelle Therapie ermöglichen.

Mechthild Krause. Foto: Uniklinikum Dresden

Mechthild Krause. Foto: Uniklinikum Dresden

Künstliche Intelligenz als Helfer

„Mit Protonart wollen wir eine echtzeit-fähige adaptive Protonentherapie in die klinische Realität bringen – realisiert durch einen geschlossenen automatisierten Feedbackkreis aus Bildgebung, Adaptation, Behandlungsverifikation und Qualitätssicherung in Echtzeit, unterstützt durch künstliche Intelligenz“, erklärte Prof. Mechthild Krause vom Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR), das zu den Oncoray-Gründern gehört. „Dadurch werden vor allem Patienten mit sehr variablen und beweglichen Tumoren von der zielgenaueren Therapie profitieren.“

Forscher wollen im ersten Schritt tagesaktuelle Behandlungspläne ermöglichen

In einem ersten Schritt möchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Behandlungspläne am Protonenbeschleuniger im Dresdner Uniklinikum zunächst Tag für Tag an die anatomischen Veränderungen der Patienten anpassen. Später wollen sie die Protonen-Impulse nahezu in Echtzeit verändern – je nachdem, wie sich beispielsweise Schilddrüse, Magen oder andere Organe durch kleine Bewegungen des Patienten gerade verschoben haben. Dies soll verhindern, dass die schnellen Teilchen ihre Energie am falschen Ort freisetzen.

Am neuen Konsortium beteiligen sich einerseits die Oncoray-Partner, also das Uniklinikum Dresden, die medizinische Fakultät der TU Dresden und das HZDR, sowie das „Particle Therapy Interuniversity Center“ aus dem belgischen Löwen, das benachbarte Unternehmen „Ion Beam Applications“ (IBA) und die schwedischen „Raysearch Laboratories“. Am Dresdner Protonenbeschleuniger wollen die Partner unter anderem die klinische Studien für das Verfahren realisieren. Diesen fast 100 Millionen Euro teuren Beschleunigerkomplex hatte Oncoray Dresden Ende 2014 in Betrieb genommen, um besonders heimtückische Tumore, zum Beispiel im Gehirn, im Kopf, Hals, im Lymphsystem oder Bauch von Patienten, und speziell auch krebskranke Kinder zu behandeln. Parallel dazu wollen die Dresdner Forscher auch deutlich kleinere und preiswertere Laserbeschleuniger für Protonen entwickeln.

Autor: hw

Quelle: Hochschulmedizin Dresden