Könnte „Mini-CERN“ die nächste Innovation in der Strahlentherapie hervorbringen?

Seit die Möglichkeiten der Strahlentherapie in den 1890er Jahren erstmals entdeckt und im 1900. Jahrhundert in die Praxis umgesetzt wurden, ist das Potenzial dieser Technologie zur Behandlung von Krebs weltweit Gegenstand intensiver Forschung.

Wenn Sie oder jemand, den Sie kennen, zu uns kommt, um sich behandeln zu lassen, Strahlentherapiezentrum in Österreich, werden die verfügbaren Behandlungen weitaus fortschrittlicher sein als alles, was in jenen Pioniertagen angeboten werden konnte, und Tausenden von Patienten ermöglichen, sich jahrelang an einer besonders hohen Lebensqualität zu erfreuen.

Bis jemand ein Wundermittel entwickelt, das allen Krebs tötet, alle Tumore vernichtet und dafür sorgt, dass unsere Zellen sich gutartig verhalten, wird es nie enden, bis nichts mehr geforscht werden muss. Neue Techniken der Strahlentherapie sind ebenso wichtig wie jede andere Behandlungsmöglichkeit.

In der Praxis bedeutet das, dass wir nach besseren Möglichkeiten suchen müssen, Strahlendosen präziser und gezielter zu verabreichen. Ziel ist es, eine maximale radioaktive Explosion zur Abtötung von Tumoren und Krebszellen zu erzielen und gleichzeitig die Strahlenbelastung gesunder Zellen, die alle möglichen unangenehmen und mitunter gefährlichen Nebenwirkungen mit sich bringen kann, auf ein Minimum zu reduzieren.

CERN bietet eine neue Innovation

Die neueste Entwicklung, die neue Behandlungsmöglichkeiten verspricht, stammt aus Deutschland. Dabei kommen Miniversionen der Teilchendetektoren zum Einsatz, die am CERN verwendet werden. Medical Express hat bekannt gegeben.

CERN ist bekannt als riesiges unterirdisches Labor unter den Alpen, das sich über die Grenze zwischen der Schweiz und Frankreich erstreckt und den Large Hadron Collider nutzt, um Teilchen durch riesige unterirdische Tunnel zu schießen und dabei verschiedene Datenmengen zu messen.

Entdeckungen wie die wahrscheinliche Existenz des Higgs Boson – das bestimmt, warum Dinge Masse haben – und Gravitationswellen haben die Physiker begeistert, doch manch einer mag sich fragen, welchen praktischen Nutzen diese Erkenntnisgewinne bringen könnten.

Ein Teil der Antwort könnte in Deutschland zu finden sein, wo dieselbe Technologie derzeit in kleinerem Maßstab in einer gemeinsamen Anstrengung der Nationales Centrum für Tumorerkrankungen, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) und Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum.

Gemeinsames Arbeiten am Universitätsklinikum Heidelberg Mit einem tschechischen Gerät verwenden die Forscher eine Timepix3 Pixeldetektor von CERN entwickelt, um Kopf- und Halstumoren während Strahlentherapiesitzungen zu überwachen.

Wie die Technologie funktioniert

„Eine der modernsten Methoden zur Behandlung von Kopf-Hals-Tumoren ist die Bestrahlung mit Ionenstrahlen“, sagt die Leiterin des DKFZ-Teams Maria Martisikova.

Sie fügte hinzu: „Dies hat eine einzigartige Funktion: Es kann genau auf die Tiefe im menschlichen Kopf zugeschnitten werden, in der die Partikel die maximale Wirkung erzielen sollten.“

Das bedeutet, dass die Forscher mithilfe der neuen, von CERN entwickelten Technologie ein bisher nicht dagewesenes Maß an Überwachung erreichen. Sie können genau feststellen, wo und wie tief die Ionenpartikel eindringen, und durch die Überwachung der Auswirkungen die wirksamsten Messungen festlegen, um optimale Ergebnisse für die Patienten zu erzielen.

Die Bedeutung dieser Aussage, so der Artikel, liege darin, dass bei der Ionentherapie wie bei anderen Formen der Strahlentherapie das Risiko bestehe, gesundes Gewebe, Organe und Nerven mit Strahlung zu treffen. Im Falle von Gehirnoperationen werden als Beispiele das Gedächtniszentrum und der Sehnerv als die am stärksten gefährdeten Bereiche genannt.

Bisher gab es keine Möglichkeit, die Ionen so genau zu messen, dass sie präzise gezielt angegriffen werden konnten. Erschwerend kommt hinzu, dass sich das Gehirn während der Behandlung auf eine Weise verändern kann, die während der Behandlung möglicherweise nicht in Echtzeit sichtbar wird, sondern erst in späteren CT-Scans sichtbar wird.

Lukas Marek von ADVACAM, der Firma, die den Teilchendetektor herstellt, sagte: „Unsere Kameras können jedes geladene Teilchen der Sekundärstrahlung registrieren, das vom Körper des Patienten ausgeht. Es ist, als würde man beobachten, wie Bälle durch einen Billardstoß auseinander gerissen werden.“"

Er fügte hinzu, dass dies bedeute, dass die Bälle „richtig springen“, wenn der neueste CT-Scan auf dem neuesten Stand sei. Wenn dies jedoch nicht der Fall sei, bedeute dies, dass sich das Gehirn verändert habe und ein neuer Scan und eine überarbeitete Zielerfassung erforderlich seien.

Was könnte sonst noch vom CERN kommen?

Als die CERN ihren Betrieb aufnahm, hätte man sich derartige Möglichkeiten vielleicht noch nicht vorstellen können, doch mittlerweile haben sie sich als greifbare Vorteile erwiesen, von denen die Welt der Strahlentherapie enorm profitieren kann.

In der Zwischenzeit wird am CERN an verschiedenen Experimenten gearbeitet, wie zum Beispiel an der Verwendung eines Lasers zur Kühlung einer Form von Antimaterie namens Positronium, was den Weg ebnen könnte für eine neue Reihe von Antimaterie-Experimenten, einschließlich der Schaffung eines Materie-Antimaterie-Systems, das ein gammastrahlenähnliches Licht aussendet.

Könnten solche Strahlen die gleichen Wirkungen haben wie die in der Strahlentherapie verwendeten Gammastrahlen? Oder könnten sie andere Eigenschaften aufweisen, die eines Tages medizinisch von Nutzen sein könnten? Das bleibt abzuwarten. Aber solange derartige Forschungen durchgeführt werden, könnten sie dazu beitragen, die Strahlentherapie in Zukunft in unerwartete neue Richtungen zu lenken.