In der Kombi liegt die Kraft

Krebszellen durch Erwärmung zu schwächen und dann zu zerstören, ist eine vielversprechende neue Strategie. Zwei sächsische Zentren für Innovationskompetenz entwickeln dafür im Verbund-ZIK "SONO-RAY" gemeinsam Technologien. 

Die Idee des Kooperationsprojekts ist es, zwei energetische Behandlungsformen miteinander zu kombinieren: fokussierten Ultraschall und Strahlentherapie. Die Wärme, die beim fokussierten Ultraschall entsteht, soll die Tumorzellen derart schwächen, dass sie leichter mit einer Strahlentherapie behandelt werden können. Die Strahlendosis könnte sich auf diese Weise reduzieren lassen. Das gilt auch für die anschließende Behandlung mit Chemotherapeutika.

Von der Zellkultur zur klinischen Studie

In ersten Experimenten mit Krebszellkulturen konnten die Leipziger Wissenschaftler bereits nachweisen, dass die Vitalität der Zellen durch die Ultraschall-Behandlung nachlässt. Um die Dreidimensionalität des Gewebes zu berücksichtigen, wollen die Dresdner den Effekt von kombinierter Ultraschall-Strahlentherapie auf menschliche Tumorzell-Linien auch in 3D-Kultur untersuchen. Außerdem entwickeln sie ein mathematisches Modell, mit dem sie genau berechnen können, wie viel Energie notwendig ist, um die Krebszellen bestmöglich anzugreifen. Um Prostata-Tumoren mit einer Kombination aus Hitze und Protonenstrahlen zu therapieren, haben die Wissenschaftler einen Antrag bei der Ethik-Kommission eingereicht. Sie planen, im Frühjahr dieses Jahres den ersten Patienten im Rahmen einer klinischen Studie zu behandeln.

Digitales Bild: fokussierter Ultraschall

Wirksame Kombination: Durch die Hitze des fokussierten Ultraschalls können Krebszellen so geschwächt werden, dass sie bei anschließender Strahlenbehandlung schneller absterben. 

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Auf den Punkt genau

Um die Therapie präzise und nicht-invasiv ausführen und überwachen zu können, sind bildgebende Verfahren notwendig. Die Leipziger arbeiten deshalb daran, die Magnetresonanztomographie (MRT) mit dem fokussierten Ultraschall präklinisch zu koppeln. Für erste experimentelle Behandlungen von Tumoren in Mäusen nutzen sie ein Tier-MRT am Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie in Leipzig, das mit einem fokussierten Ultraschallkopf ausgestattet wurde. Damit die Therapie in Zukunft klinisch genutzt werden kann, sollen Robotersysteme helfen, den Ultraschall-Fokus ganz exakt zum Ziel zu bringen. Erste Versuche der Leipziger Wissenschaftler haben bereits gezeigt, dass ein Roboterarm Biopsie-Nadeln zur Entnahme von Gewebe perfekt positionieren kann. Demnächst soll das auch mit dem fokussierten Ultraschall funktionieren. Gehen die Pläne der SONO-RAY-Forscher auf, können Krebspatienten in Zukunft schonender und effektiver therapiert werden.

Roboterarm

Präzise zum Ziel: Vollautomatische Systeme wie dieser Roboterarm sollen in Zukunft den fokussierten Ultraschall zur Behandlung von Tumorzellen genau positionieren.

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