Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Krebstherapie mit Ionenstrahlen - kaum Spätfolgen zu erwarten

10.12.2009
Die Wahrscheinlichkeit für Spätfolgen nach einer Therapie mit Ionenstrahlen ist geringer als bei herkömmlicher Strahlentherapie.

Dies konnten Wissenschaftler am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung durch Blutuntersuchungen von Patienten mit Prostata-Tumoren nachweisen. Damit haben sie die bisherigen Risiko-Abschätzungen experimentell bestätigt.

Die Therapie mit Ionenstrahlen zeichnet sich durch hohe Heilungsraten und geringe Nebenwirkungen aus. Vor über zehn Jahren wurde am GSI Helmholtzzentrum der erste von 440 Patienten mit Ionen bestrahlt. Behandelt wurden Tumoren an der Schädelbasis, am Rückenmark und der Prostata. Vor wenigen Wochen ging mit dem Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum die erste Klinikanlage für die Routinebehandlung in Betrieb.

"Dass die Wahrscheinlichkeit für Spätfolgen bei Bestrahlungen von Prostata-Tumoren gering ist, lässt uns vermuten, dass dies auch für andere Tumore der Fall ist. Ein weiteres überzeugendes Argument für die Ionenstrahltherapie, für die am GSI Helmholtzzentrum ein völlig neues Bestrahlungsverfahren entwickelt und eingesetzt wurde", sagt Professor Marco Durante, der Leiter der Abteilung Biophysik bei GSI.

"Wir haben in den Blutzellen der bestrahlten Patienten mit Prostata-Tumoren die Chromosomenschäden untersucht. Die Anzahl der Schäden nach einer Behandlung mit Ionenstrahlen lag dabei unter der nach einer konventionellen Bestrahlung. Chromosomenschäden geben uns Auskunft über die Wahrscheinlichkeit für Spätfolgen, wie zum Beispiel ein Auftreten von Sekundärtumoren", sagt Sylvia Ritter, die Projektleiterin aus der Abteilung Biophysik bei GSI.

Bei jeder Strahlentherapie wirkt ein Teil der Strahlung auch auf das gesunde Gewebe, das auf dem Weg zum Tumor mit dem Strahl durchquert werden muss. Während eine hohe schädigende Wirkung der Strahlung im Tumor gewollt ist, soll das umliegende gesunde Gewebe möglichst verschont bleiben. Eine Bestrahlung mit Ionenstrahlen bewirkt eine hohe Dosis im Tumor bei gleichzeitig wesentlich geringerer Dosis im umliegenden gesunden Gewebe als bei einer Bestrahlung mit Röntgenstrahlen. Dass die Spätfolgen der Ionentherapie geringer sind als bei bereits etablierten Bestrahlungsverfahren, war zwar von den GSI-Experten bereits prognostiziert worden, konnte aber nun mit so genannten molekular-zytogenetischen Untersuchungen bestätigt werden. Eine einzige vergleichbare Studie zu Sekundärschäden nach Ionentherapie wurde 2000 in Japan durchgeführt.

In der Studie wurden Tumoren an Gebärmutter und Speiseröhre untersucht.

Die Wissenschaftler haben Blutproben von 20 Patienten untersucht, die sich einer Kombinationstherapie aus Ionen- und Röntgen-Strahlung oder einer alleinigen Röntgen-Bestrahlung der Prostata unterzogen hatten. Für ihre Untersuchungen verwendeten sie weiße Blutkörperchen, die als Bestandteil des menschlichen Blutes den gesamten Körper durchströmen. Sie eignen sich daher besonders gut, um Schäden an Chromosomen durch eine Strahlentherapie zu untersuchen und daraus die Wahrscheinlichkeit für Spätfolgen abzuschätzen.

Um den therapiebedingten Anstieg der Schäden nachzuweisen wurden den Patienten vor, während und nach der Therapie Blutproben entnommen und mit Blutproben von gesunden Menschen verglichen. Die Wissenschaftler verwendeten bei ihren Untersuchungen die mFISH-Methode (multicolour Fluorescent in situ Hybridisation), um die Chromosomen sichtbar zu machen. Chromosomen sind Strukturen im Zellkern einer jeden menschlichen Zelle, die das Erbgut enthalten. Das Erbmaterial wird bei mFISH unterschiedlich eingefärbt und in Form eines Karyogramms dargestellt. Durch die farbliche Kodierung lassen sich schnell und sicher Schäden durch die Bestrahlung nachweisen.

An der Arbeit waren Wissenschaftler beteiligt von GSI und der Radiologischen Klinik der Universität Heidelberg. Die Arbeit wurde gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unter Vertrag Nr. 02S8203 und Nr. 02S8497.

Wissenschaftliche Veröffentlichung:
"Radiotherapy and Oncology":doi:10.1016/j.physletb.2003.10.071
Über die Tumortherapie mit Ionenstrahlen:
Die am GSI entwickelte bahnbrechende Therapiemethode mit Ionenstrahlen wird bereits seit 1997 am GSI zur Behandlung von Patienten mit Tumoren im Kopf- und Halsbereich, sowie seit 2006 auch an der Prostata eingesetzt. Sie ist ein sehr genaues, hochwirksames und gleichzeitig sehr schonendes Therapieverfahren. Ionenstrahlen dringen in den Körper ein und entfalten ihre größte Wirkung erst tief im Gewebe, hochpräzise in einem nur stecknadelkopfgroßen Bereich. Sie werden so gesteuert, dass Tumoren bis zur Größe eines Tennisballs Punkt für Punkt und millimetergenau bestrahlt werden können. Das Verfahren eignet sich vor allem für Tumore in der Nähe von Risikoorganen, wie z.B. dem Sehnerv, dem Hirnstamm, der Blase oder des Darms. Aufgrund der guten Resultate des Therapieverfahrens wurde im November 2009 eine spezielle Anlage für Ionenstrahl-Therapie an der Radiologischen Klinik in Heidelberg in Betrieb genommen. Am Heidelberger Ionenstrahl Therapiezentrum (HIT) können pro Jahr ca. 1.300 Patienten behandelt werden. Zwei weitere Anlagen in Marburg und Kiel befinden sich im Bau.
Über das GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung:
GSI ist ein mit jährlich 90 Millionen Euro vom Bund und dem Land Hessen finanziertes Forschungszentrum der Helmholtz-Gemeinschaft in Darmstadt. Das Ziel der Forschung bei GSI ist es ein immer umfassenderes Bild der uns umgebenden Natur zu entwerfen. Dazu betreiben die über 1.000 GSI-Mitarbeiter eine weltweit einmalige Beschleunigeranlage für Ionenstrahlen. Über 1.000 Gast-Wissenschaftler aus aller Welt nutzen diese Beschleunigeranlage für Experimente in der Grundlagenforschung. Das Forschungsprogramm umfasst ein breites Spektrum, das von Kern- und Atomphysik über Plasma- und Materialforschung bis hin zur Biophysik reicht. Die wohl bekanntesten Resultate sind die Entdeckung von neuen chemischen Elementen und die Entwicklung einer neuartigen Tumortherapie mit Ionenstrahlen. Mit diesen und einer Vielzahl anderer wissenschaftlicher Resultate nimmt GSI eine international führende Position in der Forschung mit Ionenstrahlen ein. Um in den kommenden Jahren weiterhin Spitzenforschung zu betreiben, wird bei GSI das neue internationale Beschleunigerzentrum FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) errichtet. Dort wird eine große Vielfalt an Experimenten möglich sein, von denen Wissenschaftler neue Erkenntnisse über die Struktur der Materie und die Evolution des Universums erwarten.

Dr. Ingo Peter | idw
Weitere Informationen:
http://www.gsi.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sollbruchstellen im Rückgrat - Bioabbaubare Polymere durch chemische Gasphasenabscheidung
02.12.2016 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht "Fingerabdruck" diffuser Protonen entschlüsselt
02.12.2016 | Universität Leipzig

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie