Großbritannien will mit modernster Strahlentherapie führend sein

Großbritannien ist bereit, seinen Lauf in die Zukunft als unangefochtener Marktführer auf dem Gebiet der personalisierten und wirksamen Strahlentherapie zu starten. Der Vorschlag ist mit satten 56 Millionen Pfund untermauert, die für den Aufbau und die Finanzierung fortschrittlicher Strahlentherapieforschung durch eine neue Kooperationsorganisation, Cancer Research UK RadNet, über einen Zeitraum von fünf Jahren verwendet werden sollen. Dies ist die größte Summe, die diese Organisation jemals in die Strahlentherapieforschung investiert hat. Die Ankündigung soll am 3. November 2019 auf der Konferenz des National Cancer Research Institute (NCRI) in Glasgow durch die Wohltätigkeitsorganisation Cancer Research UK erfolgen.

Frau erhält Strahlentherapie zur Krebsbehandlung – Bildquelle: Mark Kostich / Shutterstock

Das Bedürfnis

Die Strahlentherapie ist eine der beiden am häufigsten eingesetzten Krebstherapien und wird von etwa 30 % der Krebspatienten durchgeführt. Cancer Research UK hat bereits in die Strahlentherapie investiert, und zwar bereits in den 1920er Jahren, als das Zeitalter der Strahlung gerade erst angebrochen war. Damals wurde Radium zur Abtötung bösartiger Zellen eingesetzt. Die heutigen Praktiken haben sich seitdem enorm weiterentwickelt, und in den meisten Einrichtungen werden Röntgenstrahlen zur Behandlung von Krebs eingesetzt. Strahlung führt zu tödlichen Mutationen in Krebszellen, die dazu führen, dass diese langsam oder sofort absterben. Der britische National Health Service (NHS) behandelt jedes Jahr mehr als 130.000 Patienten.

Allerdings hat die Strahlentherapie ihre Nachteile. Ältere Methoden und Maschinen konnten Tumorzellen allein nicht wirksam angreifen, wodurch die Nebenwirkungen relativ schwerwiegender waren als bei modernen Techniken. Heutzutage suchen Forscher nach Möglichkeiten, Strahlung direkt und nur an Tumorzellen abzugeben.

Die Lösung

Ziel der Förderung ist es, die Grenzen der Strahlentherapie durch die Erforschung vieler vielversprechender Technologien zum ersten Mal weltweit zu erweitern und so die Reichweite und Wirksamkeit dieser Erstlinien-Krebstherapie zu erweitern. Der springende Punkt besteht darin, die Strahlenforschung im Vereinigten Königreich auf ein weltweit führendes Niveau zu bringen und so die besten patientenorientierten Ergebnisse zu gewährleisten.

Adrian Cellin, Treuhänder von Cancer Research UK, sagt: „Ich habe aus erster Hand gesehen, wie erfolgreich Strahlentherapie für die von mir behandelten Patienten sein kann, aber es war frustrierend zu sehen, dass Großbritannien hinter anderen Ländern zurückbleibt, wenn es darum geht, der Forschung zu dieser lebenswichtigen Behandlung Priorität einzuräumen. Die Investition von Cancer Research UK wird die Strahlentherapieforschung im Vereinigten Königreich grundlegend verändern, um den Patienten die nächste Generation von Behandlungen schneller zur Verfügung zu stellen.“

Neue Forschungsgebiete

Dazu gehören:

• FLASH-Strahlentherapie – Bei dieser Technik wird der Tumor mit einer sofortigen hochdosierten Strahlung, die nur den Bruchteil einer Sekunde anhält, in sehr kurzer Zeit einer hohen Strahlendosis ausgesetzt, wodurch das umliegende gesunde Gewebe geschont und gewebebedingte Folgeerscheinungen reduziert werden Schaden
• Protonenstrahltherapie – hierbei werden Protonenstrahlen und keine Photonen verwendet, da es sich bei ersteren um schwerere Teilchen handelt. Dadurch wird sichergestellt, dass die Protonen beim Auftreffen auf das Tumorziel zum Stillstand kommen und dabei einem genau festgelegten Weg folgen. Dadurch wird die gesamte angesammelte Energie mit einem einzigen kräftigen Stoß in den Tumor selbst abgegeben. Die erste NHS-Einrichtung, die Hochenergie-Protonenstrahltherapie anbietet, ist der in Manchester ansässige Christie NHS Foundation Trust. Der UCL Hospitals NHS Foundation Trust soll seine Tätigkeit im Jahr 2020 aufnehmen. In der Zwischenzeit wird das neue Netzwerk weiterhin die Arbeit an dieser Technologie fördern, um Ärzten und Patienten dabei zu helfen, sie optimal zu nutzen.
• Die zunehmende lokale Sauerstoffversorgung innerhalb des Tumors – lokale Hypoxie innerhalb und um den Tumor herum – ist auf die schnelle Wachstumsrate des Tumors zurückzuführen, die das Wachstum der Blutgefäße übersteigt. Infolgedessen können die meisten Tumoren keine ausreichende Blutversorgung aufrechterhalten. Der Vorteil besteht darin, dass sie dadurch zur Nekrose neigen. Der Nachteil besteht darin, dass sie in dieser Phase nicht so anfällig für die schädlichen Auswirkungen der Strahlung sind, die teilweise von der Anwesenheit von Sauerstoff abhängen. Dies liegt daran, dass durch Strahlung freie Sauerstoff- und Stickstoffradikale entstehen, die die DNA äußerst schädigen, für ihre Produktion jedoch Sauerstoff benötigen. Daher müssen hypoxische Tumore identifiziert und mit Sauerstoff versorgt werden, um die besten Ergebnisse der Strahlentherapie zu erzielen.
• Stammzellen im Tumorrückfall nach einer Strahlentherapie – Krebstumoren enthalten oft Stammzellen oder undifferenzierte Zellen, die sich in viele Richtungen entwickeln können, weil sie noch nicht begonnen haben, die Eigenschaften eines einzelnen Zelltyps zu zeigen. Diese Zellen widerstehen den Auswirkungen der Strahlung und verbleiben daher in strahlenbehandelten Tumoren. Wie ein paar glühende Kohlen in einem scheinbar erloschenen Feuer können sie so einen neuen Tumor entstehen lassen. Forscher müssen herausfinden, wie sie Krebsstammzellen gezielt zerstören und so das volle Potenzial der Strahlung zur Zerstörung eines Tumors nutzen können.
• Die Entwicklung neuer Medikamente und Protokolle, die zusammen mit der Strahlentherapie eingesetzt werden können – Immuntherapie, Chemoradiotherapie und ähnliche neue Ansätze – helfen dem Körper, Krebs mithilfe seiner eigenen Mechanismen und Abwehrkräfte zu bekämpfen. Beispielsweise macht sich die Immuntherapie die Fähigkeit des Immunsystems zunutze, einen anvisierten Feind gezielt und wirkungsvoll zu bekämpfen, indem sie die Tarnung des Tumors aufhebt und die Immunabwehr und andere Immunmechanismen stärkt. Tag für Tag kommen Wissenschaftler zu neuen Erkenntnissen darüber, wie die Krebsimmunität wirksamer wirken kann. Darüber hinaus wollen Forscher verstehen, wie es Tumoren gelingt, in vielen Fällen nach einer Tumorbestrahlung beschädigte DNA zu reparieren, sodass sie den Reparaturprozess durch spezifische Inhibitoren stören können, die verschiedene Phasen des Programms stoppen.
• Künstliche Intelligenz (KI) – diese Technologie hat tiefgreifende Auswirkungen auf viele Bereiche der Gesundheit, einschließlich der Krebsstrahlung. Das neue Netzwerk wird die weitere Erforschung der Rolle der KI bei der Entwicklung personalisierter Therapien auf der Grundlage der Scanergebnisse einzelner Tumoren ermöglichen. Dies sollte in der Lage sein, die Genauigkeit der Strahlungsabgabe zu verbessern und unerwünschte Schäden an gesundem Gewebe zu minimieren. Es soll auch dabei helfen, Patienten mit tiefsitzenden Tumoren zu behandeln oder solche, bei denen der Tumor so nah an lebenswichtigen Strukturen liegt, dass eine herkömmliche Bestrahlung den Patienten gefährden würde.

Das Netzwerk

Cancer Research UK RadNet vereint sieben erstklassige Forschungszentren in ganz Großbritannien mit dem Royal Marsden NHS Foundation Trust. Dazu gehören:

• Universität Cambridge – 8 Millionen Pfund für Studien auf molekularer Ebene zur Reaktion von Krebszellen auf Strahlung, zu Resistenzmechanismen und deren Überwindung, Gentechnik in der Radiochemotherapie, Versuche mit neuen strahlensensibilisierenden Arzneimitteln, neue Biomarker für Strahlungsergebnisse und KI zum Verständnis die Reaktion einer Zelle auf Strahlung
• Universität Glasgow – 3,5 Millionen Pfund für die Erforschung neuer Bestrahlungsprotokolle, einschließlich solcher, die Medikamente verwenden, die Ausweitung der Strahlentherapie auf bisher unerreichbare oder schlecht prognostizierte Bereiche wie Kopf und Hals, die Entwicklung prädiktiver Biomarker und bildgebende Personalisierung
• University of Leeds – 3,5 Millionen Pfund für die Erforschung der Rolle von KI und Bildgebung bei der Erzielung einer präzisen Strahlentherapie, Erprobung neuer Chemoradiotherapie-Protokolle, Blut- und Bildgebungs-Biomarker für das Ansprechen auf die Behandlung, mit besonderem Augenmerk auf bestimmte Krebsarten
• Universität Manchester – 16,5 Millionen Pfund zur Erforschung neuer Kombinationen von fortschrittlicher Protonenstrahl-FLASH- und MR-Linac-Therapie mit Immuntherapien und Chemotherapie, Personalisierung der Therapie, Biomarkern zur Vorhersage von Therapieergebnissen und wie Strahlung, Tumorgene und Hypoxie bestimmte Ergebnisse vorhersagen, wie z Darm- und Lungenimmunschäden und Tumorreaktion
• Universität Oxford – 3,5 Millionen Pfund zur Untersuchung von FLASH, der Wirkung umgebender Zellen auf den Tumor, neuerer bildgebender und KI-gestützter Techniken sowie der Veränderung der Tumorimmunität durch Strahlentherapie
• das Cancer Research UK City of London Centre (bestehend aus dem University College of London, der Queen Mary University of London, dem King’s College London und dem Francis Crick Institute) – 14 Millionen Pfund für die Erforschung von Strahlenresistenz und neueren Strahlentechniken sowie der Reaktion auf Strahlentherapie von der Immunität und der Mikroumgebung des Tumors betroffen sind, wie KI und Bildgebung dabei helfen können, die Strahlenabgabe und die pädiatrische Strahlentherapie zu personalisieren
• das Institute of Cancer Research, London – 3,5 Millionen Pfund, zusammen mit dem Royal Marsden NHS Trust, um die molekularen Grundlagen der Strahlenreaktion, Immunreaktionen in der Strahlentherapie und die Entwicklung/Testung neuer Protokolle zu untersuchen

Eine Summe von 13 Millionen Pfund wurde bereitgestellt, um neue Forschungsteams und mehr Doktoranden an den führenden Universitäten – Cambridge, Manchester und London – zu finanzieren. Dies wird Startkapital sein, um die Zukunft der Strahlentherapie im Vereinigten Königreich zu fördern und zu sichern. Weitere 4 Millionen Pfund sind für gemeinsame Forschung, Konferenzen und Entsendungen auf Deputationsebene zwischen verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen und Zentren vorgesehen, um die unterschiedlichen Fachgebiete eines Spektrums von Wissenschaftlern mit Kenntnissen auf diesem Gebiet zu nutzen.

Quellen: