Gemeinsam den Krebs bekämpfen - 3

Technische Hochschule Mittelhessen

Die Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie des Universitätsklinikums der Philipps-Universität Marburg, das Institut für Medizinische Physik und Strahlenschutz an der Technischen Hochschule Mittelhessen (THM) und das Marburger Ionenstrahl-Therapiezentrum (MIT)

Praxisnaher Studiengang an der THM
„Wir hoffen, noch in diesem Jahr die ersten Patienten mit Lungentumoren behandeln zu können“, so Engenhart-Cabillic. Doch bevor es soweit ist, müssen noch eine Reihe von Problemen gelöst werden. „Die Bestrahlung beweglicher Tumore birgt vielfältige Herausforderungen – sowohl physikalische, technische als auch strahlenbiologische“, erklärt sie. Hier kommt vor allem die langjährige Partnerschaft der THM mit den Unis in Marburg und Gießen zum Tragen: Sowohl in der Partikel- als auch in der konventionellen Strahlentherapie arbeiten Zink und Engenhart-Cabillic seit vielen Jahren zusammen. Auch  die Betreuung der Doktoranden ist eine gemeinsame Aufgabe. Viele von ihnen entstammen dem Studiengang an der THM. Denn die Ausbildung im Masterstudiengang in der medizinischen Physik ist optimal für die praktische Anwendung am MIT ausgelegt: Einige Studenten schreiben hier bereits die Masterarbeit, mehrere sind später als gemeinsame Doktoranden an beiden Institutionen, Universitätsklinikum Marburg und THM, aktiv und verbinden so Praxis und Forschung gleichermaßen.

Kombination aus Praxis und Forschung
Einer von ihnen ist Kilian Baumann, Doktorand der Philipps-Universität Marburg, der seine Leidenschaft für die theoretische Forschung durch seine Masterarbeit mit der Anwendung in der Partikeltherapie kombinieren konnte. Er simuliert mit hochkomplexen physikalischen Modellen, den sogenannten Monte Carlo-Codes, den Weg der Teilchen durch den Körper. An diesem Projekt arbeitet auch Veronika Flatten, Medizinphysikerin des UKGM und ebenfalls Doktorandin. Sie untersucht mit den Monte-Carlo-Codes weitere interessante Effekte, welche Auswirkung auf die biologische Wirksamkeit haben könnten. „Es ist wirklich sehr bereichernd, wenn man tagtäglich sieht, wofür man die Forschung macht“, so Kilian Baumann. Genau das treibt auch Patrick Rauwald-Josephs an: „Ich kann hier unsere Arbeit in der Strahlentherapie mit meiner Begeisterung für die Forschung verbinden.“ Patrick kümmert sich um einige der vielen Herausforderungen bei der Behandlung der Lungentumoren: „Bei der konventionellen Therapie mit Photonen gibt es schon bestimmte Methoden und Systeme, um bewegliche Tumoren während der Bestrahlung zu lokalisieren“, sagt der Medizinphysiker und Doktorand. „Diese Systeme evaluiere ich aktuell und möchte sie in die Ionenbestrahlung transferieren.“

Noch stärker kann Dr. Stefan Lautenschläger die beiden Komponenten miteinander kombinieren: Er ist sowohl Arzt als auch Physiker und genau an der Schnittstelle der beiden Bereiche aktiv. „Ich forsche einerseits im Bereich der Bewegungsverfolgung der Strahlung, kümmere mich andererseits aber auch genauso um die Patienten – von der Aufklärung über die eigentliche Bestrahlung bis hin zur Nachsorge.“

Therapieeffizienz weiter steigern
Über diese physikalischen Aspekte hinaus spielt die Biologie der Tumorzellen und deren Reaktion auf eine Partikeltherapie eine entscheidende Rolle für den Therapieerfolg. Bekannt ist, dass sich die biologische Wirksamkeit der Partikel und der Photonen grundlegend unterscheidet. Die dafür verantwortlichen molekularen Mechanismen sind allerdings noch nicht vollständig bekannt und stellen daher einen weiteren Forschungsschwerpunkt der Strahlenbiologen und Mediziner in Marburg dar. „Ein besseres Verständnis der biologischen Reaktion auf eine Partikelbestrahlung  und Identifizierung zugrundeliegender Signalwege verschiedener Tumorzellen stellen eine Chance für eine gezielte Radiosensitivierung und letztendliche eine weiter gesteigerte Therapieeffizienz für den Patienten dar“, so Dr. Eberle, der sich als Arzt von medizinischer Seite mit diesem translationalen Forschungsprojekt beschäftigt.

Doch damit ist die Rolle der Physiker in der Marburger Radioonkologie-Welt bei weitem nicht beendet – im Gegenteil: Unter Leitung von Klemens Zink entwickeln Experten der THM und der Universitätsklinik gemeinsam ein neues Verfahren zur Überwachung der individuellen Dosis für die konventionelle Strahlentherapie. Das Land Hessen fördert das Vorhaben mit 424.000 Euro. „Wir können mit Hilfe von bestimmten Detektoren am Bestrahlungsgerät direkt berechnen, wie genau die individuelle Dosisverteilung beim Patienten unter der Behandlung war“, erklärt Doktorand der Medizinphysik Thilo Seliger. So kann der Arzt in den Folgesitzungen die Stärke anpassen oder auch auf Veränderungen des Tumors reagieren. „Die Software ist so gut wie fertig, wir befinden uns bereits im Finetuning.“ Durch diese Methode erhöht sich nicht nur die Sicherheit dieser Therapieform, sondern auch die Erfolgsrate.

Hier geht's zu Teil 1

Hier geht's zu Teil 2