CD-Labor for Medizinische Strahlenforschung für die Radioonkologie

Der Forschungsfokus ist die technologiegestützte und biologisch motivierte Individualisierung der radioonkologischen Behandlung spezifischer Tumore. Diese Ansätze werden, auch in Kombination mit medikamentöser Behandlung, eine bessere Kontrolle von Tumoren bei gleichzeitig geringeren Nebenwirkungen möglich machen.

So werden im Bereich der bildgebenden Verfahren Methoden optimiert bzw. entwickelt, die neben der morphologischen Unterscheidung von entartetem und gesundem Gewebe auch die Charakterisierung der individuellen Tumorbiologie erlauben. Diese Arbeiten bilden die Grundlage für die weitere Technologieentwicklung und klinische Forschung zur Anwendung hoher Strahlendosen auf klar identifizierte Subareale im Tumorgewebe ("dose painting").

Des Weiteren wird untersucht, ob und wie sich ein möglicher Therapieerfolg bzw. ein weniger gutes Ansprechen eines Tumors auf radioonkologische Behandlungen mittels funktioneller bildgebender Verfahren vorhersagen lässt. Dazu werden entsprechende Parameter in der Bildgebung von Tumoren ("imaging biomarker") identifiziert und ihre Relevanz im Rahmen von präklinischen Versuchen – und ersten klinischen Pilottests – evaluiert. Zur Analyse dienen dabei modernste bildgebende Verfahren wie funktionelle Computer-Tomographie, Magnetresonanz-Imaging oder Positronen-Emissions-Tomographie. Ergänzend wird präklinisch eine biologische Charakterisierung der Tumore durchgeführt.

In einem technologieorientierten Bereich werden zunächst für die sogenannte Image Guided Adaptive Radiotherapy (IGART) Soft- und Hardwareentwicklungen durchgeführt, um diese Behandlungsstrategie in weiterer Folge in die klinischen Anwendungen zu bringen. Bei dieser Therapieform wird unmittelbar vor bzw. während der Strahlenbehandlung die Lage und Form des Tumors und der Normalgewebsstrukturen analysiert und die Therapie entsprechend der anatomischen Gegebenheiten individuell adaptiert. Zusätzlich werden die mittels IGART, d. h. einer schonenderen Therapie, gewonnenen klinischen Ergebnisse strahlenbiologisch analysiert. Diese Erkenntnisse werden anschließend zur computerunterstützten Optimierung in der Therapieplanung herangezogen.

Neben den hochpräzisen Therapieverfahren mittels Photonenstrahlen (Intensity Modulated Radiotherapy – IMRT, Intensity Modulated Arc Therapy – IMAT, Image Guided Brachytherapy – IGBT und Stereotactic Radiotherapy – SRT ) wird auch eine Therapieform mittels Ionenstrahlen erforscht. Hierbei stehen die Analyse und die Erweiterung des Potenzials der Ionentherapie durch die oben beschriebenen Ansätze der Image Guided Adaptive Radiotherapy (IGART) für Protonen und Kohlenstoffionen im Mittelpunkt. Ein weiterer Schwerpunkt ist die grundlegende Charakterisierung neuer potenzieller Ionenarten (z. B. Helium) für die Krebstherapie.

Diese sich ergänzenden Arbeiten eines multidisziplinären Forscherteams aus den Fachbereichen der Medizin, Physik, und Biologie werden einen maßgeblichen Beitrag zum effizienteren und schonenderen Einsatz modernster strahlentherapeutischer Verfahren bei der Behandlung solider Tumore leisten.