Die Entwicklung neuer Technologien zur Strahlentherapie schreitet voran. Ein Team von Wissenschaftlern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) widmet sich der Verbesserung von Methoden zur Tumorbestrahlung mit Elektronenbeschleunigern. Ihr Projekt mit dem Namen „Ultracompact electron accelerators for internal radiotherapy“ (UCART) erhielt eine finanzielle Förderung von 900.000 Euro aus dem Wildcard-Programm der Carl-Zeiss-Stiftung. Ziel dieser Initiative ist es, eine Strahlentherapie mit minimalen Nebenwirkungen für die Patienten zu entwickeln.
Die Strahlentherapie hat das Ziel, Tumorzellen durch ionisierende Strahlung zu schädigen. Aktuelle Methoden können dabei jedoch ebenso gesundes Gewebe beeinträchtigen, was die Behandlung kompliziert macht. Um dieses Problem zu lösen, sollen neuartige Elektronenbeschleuniger entwickelt werden, die bestehende Geräte ersetzen können. Diese stehen häufig an ihren technischen Grenzen. Die innovative Methode beinhaltet die Verwendung von hochintensivem Laserlicht zur Beschleunigung von Elektronen, was die Größe des Geräts von einem Meter auf weniger als einen Millimeter reduzieren könnte.
Hochpräzise Bestrahlung im Fokus
Ein besonders hervorzuhebendes Merkmal der neuen Technologie ist die Möglichkeit, den kompakten Elektronenbeschleuniger als Endoskopaufsatz direkt in den Körper einzuführen. Die hochpräzise Bestrahlung von Tumoren könnte damit ohne Schäden an gesundem Gewebe erfolgen. Die ultrakurzen, hochintensiven Strahlendosispulse könnten sogar eine einmalige Behandlung ermöglichen. Erste Tests legen nahe, dass das Immunsystem durch diese neue Bestrahlungstechnik mobilisiert wird, was Perspektiven für eine weitergehende Wirkung der Therapie eröffnet. Eine umfassende Grundlagenforschung bleibt jedoch notwendig, um noch offene Fragen zu klären.
Die langfristige Vision des Projekts umfasst die Schaffung kostengünstiger, kompakter Bestrahlungsgeräte. Diese sollen weniger Platz, Wartung und Strom benötigen. Einen besonderen Fokus legt das Team auch auf die weltweite Verfügbarkeit von Krebsbehandlungen. Aktuelle Infrastrukturen und Kosten schränken den globalen Zugang zu diesen Therapien erheblich ein. Das steigende Aufkommen von Tumorerkrankungen macht einen Bedarf an mehr Bestrahlungsgeräten unabdingbar.
Keine Grenzen dank Lasertechnologie
Parallel zur Arbeit am UCART-Projekt forscht auch das ELI European Research Infrastructure Consortium in Tschechien. Professor Andrew Harrison hielt dort jüngst einen Vortrag über lasergesteuerte Strahlentherapie. Die Hochleistungslaser, die diese Plattform bietet, könnten zukünftige Tumorbehandlungen effizienter gestalten, indem sie präzisere und intensivere Strahlen erzeugen. Dabei wäre es möglich, hochenergetische Teilchenstrahlen wie Elektronen, Protonen und Ionen für die Behandlung zu verwenden, wodurch eine kostengünstigere Alternative zu herkömmlichen großen Teilchenbeschleunigern entsteht.
Die Vereinfachung und der Einsatz solcher Technologien versprechen eine Verbesserung der Zugänglichkeit zu fortschrittlichen Bestrahlungstechniken und erhöhen die Verfügbarkeit von Strahlentherapien für mehr Patienten. Dies steht im Einklang mit den Zielen des UCART-Projekts, die Effizienz und Präzision der Krebsbehandlung zu optimieren.
Expertisen und Innovationen im Behandlungsspektrum für Krebs sind essenziell, um die Herausforderungen im Gesundheitswesen und insbesondere im Bereich der Onkologie erfolgreich anzugehen. Die Symbiose aus Forschung, Technologie und praktischer Anwendung ist daher unerlässlich für die Zukunft der personalisierten Medizin und innovative Therapieansätze.
Ein konkreter Demonstrator für die neue Technologie wird in den nächsten zwei Jahren konstruiert, wobei eine Zusammenarbeit mit Industriepartnern für präklinische Studien und Anwendungen geplant ist. Die Wissenschaftler hoffen, die neue Technologie so einfach zu bedienen zu gestalten, wie es bei Röntgengeräten der Fall ist. Dies könnte die Erhöhung der Verfügbarkeit von Krebsbehandlungen für Patienten, auch in Entwicklungsländern, signifikant unterstützen.
Für ausführlichere Informationen besuchen Sie die Webseiten des KIT, von Healthcare in Europe und der Aristo Group.