Verbund-ZIK SONO-RAY – Kombinationstherapie für Tumoren mit Magnetresonanz-geführtem fokussiertem Ultraschall und Strahlentherapie – Leipzig und Dresden

Das Verbund-ZIK

Durch die Kombination von Strahlentherapie und fokussiertem Ultraschall wollen Forscher Tumorerkrankungen in Zukunft effektiver behandeln. Ziel ist die Entwicklung einer neuartigen, effizienten und hoch effektiven Therapieform für Krebserkrankungen, die durch individualisierte Computer-Modelle unterstützt wird. Das Kooperationsprojekt SONO-RAY vereint die Expertise der beiden Zentren für Innovationskompetenz „ICCAS“ in Leipzig und „OncoRay“ in Dresden. Es basiert auf dem exzellenten Wissen zur Ultraschallbehandlung in Leipzig und der herausragenden Forschung auf dem Gebiet der Strahlentherapie in Dresden.

Die Ziele

Beide Verfahren – der fokussierte Ultraschall und die Strahlentherapie – werden bereits in der Tumorbehandlung angewandt. Neu ist die Kombination beider Therapieformen, die in ihren Grundlagen noch nicht ausreichend erforscht ist. Die SONO-RAY-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Dresden und Leipzig erwarten, dass sich durch die kombinierte Wirkung von Wärme und mechanischen Effekten des Ultraschalls sowie ionisierender Strahlung die therapeutische Wirkung beider Verfahren steigern lässt.

So ist es mit modernen, bildgestützten Präzisions-Bestrahlungstechniken bereits möglich, Tumoren zielgerichtet zu behandeln. Gleichzeitig lässt sich das umliegende Gewebe weitestgehend vor bleibenden Schäden schützen. Nicht immer reicht aber die Strahlendosis aus, um den Tumor zu vernichten. Hier könnte die Kombination mit einer weiteren gewebezerstörenden Energieart – den hochintensiv akustischen Wellen des Ultraschalls – einen entscheidenden Fortschritt bringen.

Außerdem ist eine Strahlentherapie dann besonders wirksam, wenn das Tumorgewebe gut durchblutet und mit Sauerstoff versorgt ist. Oft sind Tumoren jedoch schlecht durchblutet, teils enthalten sie große, sauerstoffarme Areale. Mithilfe des fokussierten Ultraschalls lassen sich diese Bereiche gezielt erwärmen. Sie werden so besser durchblutet und die Strahlentherapie kann besser wirken. Im Rahmen des Projekts wird die Wärmebehandlung durch Magnetresonanztomographie (MRT) genau geplant und überwacht.

Ziel der Kombinationsbehandlung ist es, den Behandlungserfolg bei bösartigen soliden Tumoren und Metastasen zu verbessern. Als wichtige Voraussetzung hierfür wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die zellbiologischen Effekte der Kombinationsbehandlung klären sowie computer-gestützte Modelle entwerfen. Außerdem soll das Erfolgspotenzial einer künftigen klinischen Nutzung der Methode ermittelt werden.

Durch die Installation der klinischen MRT-gesteuerten fokussierten Ultraschall-Systeme Sonalleve (Profound medical) am Universitätsklinikum in Leipzig und TULSA-PRO (Profound medical) in Dresden soll eine klinische Anwendung am Ende des Projekts realisiert werden. Modernste Roboterlösungen könnten in der Zukunft eine fast gleichzeitig stattfindete Kombinationstherapie ermöglichen und werden intensiv in Sono-Ray erforscht.

Die thematischen Schwerpunkte

Das Projekt besteht aus einem strahlen-physikalischen und einem biologisch-medizinischen Teil und umfasst die folgenden Aspekte:

  • Analyse des grundlegenden Wirkmechanismus einer Kombinationsbehandlung mit Magnetresonanz-geführtem fokussiertem Ultraschall und Strahlentherapie auf Tumorzellen und das Tumorgewebe
  • Entwicklung von biophysikalischen Modellen zur Vorhersage der biologischen Effekte des fokussierten Ultraschalls
  • Ausarbeitung einer umfassenden Therapieplanung zur Steuerung der Behandlung
  • Festlegung optimaler zeitlicher Abläufe für die Kombinationstherapie

Die Partner                       

  • Medizinische Fakultät der Technischen Universität Dresden mit ZIK „OncoRay“
  • Medizinische Fakultät der Universität Leipzig mit ZIK „ICCAS“

Kontakt 

Prof. Dr. med. Andreas Melzer
Universität Leipzig | Medizinische Fakultät
Innovation Center Computer Assisted Surgery (ICCAS)
Semmelweisstraße 14, Haus 14
04103 Leipzig
Tel: +49 (0)341 – 9712000
Fax: +49 (0)341 – 9712009
E-Mail: andreas.melzer@medizin.uni-leipzig.de

Prof. Dr. Mechthild Krause
Technische Universität Dresden
Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus
Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie und Radioonkologie
Fetscherstraße 74
01307 Dresden
Tel.: +49 351 458 5292Fax.: +49 351 458 5716
E-Mail: Mechthild.Krause@uniklinikum-dresden.de
http://oncoray.uniklinikum-dresden.de/

 

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