Sakralchordome besser behandeln

Forschende des MedAustron Ionentherapiezentrums und der Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften haben bessere Methoden zur Energiedeposition im Tumorgewebe entwickelt, um die Therapie von Sakralchordomen zu optimieren.

Ein Wissenschaftsteam hat einen neuartigen Ansatz zur Verbesserung der Behandlung von großen Tumoren im Kreuzbeinbereich (Sakralchordomen) mittels Kohlenstoffionen-Therapie vorgestellt. Dieser konzentriert sich auf die Optimierung des „dosisgemittelten linearen Energietransfers“ (LETd), eines entscheidenden Parameters in der Strahlentherapie, der die Therapieeffektivität bei schwierig behandelbaren Tumoren direkt beeinflusst. Die Resultate der Studie wurden aktuell in der Fachzeitschrift Medical Physics veröffentlicht und könnten die Behandlungsergebnisse für die von diesen aggressiven und resistenten Krebsarten Betroffenen erheblich verbessern.

Die Kohlenstoffionen-Therapie ist eine hochpräzise Krebsbehandlung, welche physikalische und biologische Eigenschaften der Ionen nutzt. Während sie bei kleineren Tumoren für gewöhnlich erfolgreich ist, nimmt ihre Wirksamkeit bei größeren Zielen aufgrund einer geringeren LETd-Verteilung ab und reduziert damit den Behandlungserfolg. Eine kürzlich durchgeführte Studie des MedAustron Ionentherapiezentrums und der Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften (KL Krems) verbessert diese Situation nun durch Einsatz innovativer Softwarefunktionen im Behandlungsplanungssystem (Treatment Planning System, TPS).

Bessere biologische Wirksamkeit bei gleichbleibender Sicherheit und Präzision

„Durch die Optimierung der LETd-Verteilung konnten wir die biologische Wirksamkeit der Kohlenstoffionen-Therapie bei großen Tumoren deutlich verbessern, ohne die Sicherheit oder die Präzision zu vernachlässigen“, erklärt Studienleiter Prof. Markus Stock, Leiter des Fachbereichs für Medizinphysik unter besonderer Berücksichtigung der Partikeltherapie an der KL Krems sowie der Medizinischen Physik bei MedAustron.

Im Detail verglich das Forschungsteam konventionelle und LETd-optimierte Behandlungspläne für große Tumoren über 250 cm³. Die Ergebnisse zeigten, dass die LETd-Optimierung mehrere Vorteile hatte:

1. Bis zu 34 Proeznt höherer LETd in den Tumoren: Die Konzentration hochenergetischer Ionenwechselwirkungen wurde dort erhöht, wo sie am meisten benötigt wurden.
2. Schonung des umliegenden Gewebes: Lebenswichtige Organe und Gewebe wie Darm, Nerven und Rückenmark blieben unbeeinträchtigt.
3. Minimale Auswirkungen auf die Behandlungszeit: Die Optimierung führte zu nur vernachlässigbaren Verzögerungen im Planungs- und Behandlungsprozess.

Durch den Einsatz moderner LETd-Optimierungstechniken, die in das fortschrittliche „RayStation-TPS“ für Strahlentherapie integriert sind, konnte das Team in Zusammenarbeit mit Prof. Piero Fossati, Direktor des Kohlenstoffionen-Therapieprogramms bei MedAustron und Professor für Radioonkologie an der KL Krems, eine robuste Dosisabdeckung sicherstellen und gleichzeitig maßgeschneiderte Hoch-LET-Zonen für resistente Tumorregionen entwickeln.

Bedeutung für die klinische Praxis

Dieser Fortschritt stellt einen möglichen Rettungsanker für Patientinnen und Patienten mit großen, bisher schwer behandelbaren Tumoren dar. „Ausgedehnte Chordome sind aufgrund ihrer Größe und Nähe zu empfindlichen Organen oft mit schlechteren klinischen Behandlungsergebnissen verbunden“, erklärt Dr. Mansure Schafasand, Erstautorin der Studie und Kollegin von Stock. „Unsere optimierte Planungsstrategie ist ein wichtiger Schritt zur Verbesserung der Überlebensraten und der Lebensqualität dieser Betroffenen.“

Nach Ansicht der Autoren unterstreicht die Studie die Bedeutung des dosisgemittelten linearen Energiertransfers als prädiktiven Faktor für den Behandlungserfolg. Die Resultate stützen zudem jüngste Forschungsergebnisse zu „LET-Painting“-Strategien, wo die LET-Werte innerhalb des Tumors gezielt moduliert werden, um resistente Tumorregionen anzusprechen. Die Ergebnisse der aktuellen Arbeit ebnen den Weg für eine breitere Anwendung der Kohlenstoffionen-Therapie und könnten zur weiteren Forschung zu adaptiven und personalisierten Strahlentherapietechniken anregen. Sie betonen zudem die Bedeutung, die die KL Krems der klinisch relevanten Forschung beimisst, um zur Lebensqualität der Patientinnen und Patienten beizutragen.