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Strahlende Zukunftsaussichten

Die Radioonkologie lässt in den nächsten Jahren einiges erwarten

Interview mit Prof. Dr. Michael Baumann, Direktor der Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie und Radioonkologie am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden. Veröffentlicht in der Ausgabe 2/2012 der Zeitschrift „best practice onkologie“, des Verlags „Springer Medizin“, Heidelberg. Das Interview führte Dr. Johannes Weiß, Bad Kissingen.

Prof. Michael BaumannDie Strahlentherapie ist eine feste Säule in der Behandlung onkologischer Erkrankungen und aus dem therapeutischen Repertoire nicht mehr wegzudenken. War die Methode in ihren Anfängen noch relativ unpräzise, gab es gerade in den letzten 10 bis 20 Jahren enorme Fortschritte auf diesem Gebiet: die Bestrahlungsfelder können immer exakter für den einzelnen Patienten berechnet und eingestellt werden, gesundes Gewebe wird zunehmend geschont. Und natürlich werden so auch die Behandlungsergebnisse immer besser. Doch ohne intensive Forschung wäre das alles nicht möglich.

Von ihren Anfängen bis zur heutigen modernen Krebsbehandlung hat die Radiotherapie einen enormen Wandel vollzogen. Wie würden Sie den gegenwärtigen Stellenwert dieser Behandlungsform einordnen?

Die Radioonkologie hat in Deutschland wie auch international einen sehr hohen Stellenwert in der Krebsbehandlung. In den entwickelten Industrienationen werden derzeit mehr als 50 Prozent aller Krebspatienten im Verlauf ihrer Erkrankung strahlentherapeutisch behandelt. Darunter gibt es Länder, die besonders herausragen und heute bereits über 60 Prozent der Patienten auf diese Weise therapieren, wozu auch die Bundesrepublik oder beispielsweise die USA gehören.

Diese Zahlen sind jedoch in ständigem Wachstum. Dabei ist die Strahlentherapie aber nur eine Säule der Krebsbehandlung, denn die Interdisziplinarität wird gerade in der Onkologie immer wichtiger. In den letzten Jahrzehnten hat sich gezeigt, dass eine Herangehensweise mit mehreren Therapiemodalitäten bei Tumorerkrankungen die Ergebnisse für die Patienten stark verbessert. Daher gibt es heute im Vergleich zu früher deutlich weniger Patienten, die mit nur einer einzigen onkologischen Therapieform behandelt werden: Operation, Strahlentherapie und Chemotherapie sind die drei Säulen, auf denen die Krebsbehandlung beruht.

In früheren Jahren wurde die Strahlentherapie vor allem unterstützend eingesetzt, doch die Anwendungsgebiete haben sich mittlerweile stark gewandelt.

Genau. Heutzutage wird die Strahlentherapie zum einen als eine Modalität unter mehreren zur Krebsbehandlung eingesetzt, sie ist aber bei manchen Tumoren auch als radikale Strahlentherapie die Primärbehandlung mit kurativer Intention. So spielt bei bestimmten Krebserkrankungen die Operation mittlerweile nur noch eine untergeordnete Rolle und dient dann lediglich dazu, eine Gewebeprobe zu gewinnen. Darüber hinaus hat die Strahlentherapie ihr Einsatzgebiet auch in der adjuvanten oder neoadjuvanten Behandlung, wo vor oder nach einer Operation unterstützend bestrahlt wird, gegebenenfalls in Kombination mit einer Chemotherapie. Und schließlich gibt es noch die Möglichkeit einer palliativen Bestrahlung mit kleinerer Dosis und kürzeren Schemata, wo es darum geht, Schmerzen zu lindern oder das Tumorwachstum für eine gewisse Zeit einzudämmen.

» Die Strahlentherapie ist aus der modernen Onkologie nicht mehr wegzudenken und hat einen extrem hohen Stellenwert «

Bei welchen Tumoren kommt die Strahlentherapie als primäre Behandlungsform in kurativer Absicht zum Einsatz?

Das ist beispielsweise beim Prostatakarzinom der Fall, aber auch bei vielen Tumoren im Kopf-Hals-Bereich. Auch Ösophaguskarzinome oder bestimmte Lungenkarzinome sind Standardindikationen für eine primäre, hoch dosierte Strahlentherapie, die entweder alleine oder in Kombination mit einer Chemotherapie durchgeführt wird. Beim nicht-kleinzelligen Lungenkarzinom ist zwar die Operation primär die beste Möglichkeit, um diesen Tumor zu heilen. Die meisten dieser Karzinome werden allerdings in einem Stadium diagnostiziert, in dem dies nicht mehr möglich ist. In diesen Fällen ist tatsächlich die Radiotherapie oder die Radiochemotherapie die einzig mögliche kurative Behandlung. Die Heilungsraten sind zwar nicht sehr hoch, doch immerhin liegt das 5-Jahresüberleben derzeit im Durchschnitt bei etwa 20 Prozent. Vor zwanzig Jahren waren dies nur zwischen 5 und 10 Prozent. Da sich hier derzeit sehr viel tut, dürften die Heilungsraten in den nächsten Jahren weiter zunehmen. Auch bei fortgeschrittenen, inoperablen Kopf-Hals-Tumoren beträgt die lokale Vernichtungsrate durch die Radiochemotherapie durchschnittlich 50 Prozent, in bestimmten Subgruppen sogar noch mehr. Jeder zweite Patient, bei dem eine Operation keine Erfolgsaussichten mehr bietet, kann also trotzdem noch geheilt werden. Beim Prostatakarzinom wiederum, bei dem die Chemotherapie keine Rolle spielt, sind die Ergebnisse der Strahlentherapie denen der Operation vergleichbar. Die Strahlentherapie ist also aus der modernen Onkologie nicht mehr wegzudenken und hat mittlerweile einen extrem hohen Stellenwert.

Das sind beeindruckende Ergebnisse, die so sicherlich nur durch intensive Forschungsarbeit möglich wurden. Welche Forschungszweige sind derzeit in der Radiotherapie wichtig?

Prinzipiell geht es bei einer Bestrahlungsbehandlung zunächst einmal darum, den Tumor mit einer hohen Strahlendosis komplett zu vernichten und dabei das gesunde Gewebe optimal zu schonen. Sehr viel hängt in der Radiotherapie daher von der Konformalität der Bestrahlung ab, also der Erfassung des Tumors durch hohe Dosen, die sich eng an das Malignom anpassen und dadurch das gesunde Gewebe optimal schonen, nicht aber die Tumorzellen. Auf diesem Gebiet wurden in den letzten zwei Jahrzehnten enorme Fortschritte erzielt. Basierend auf Computertomografie und Magnetresonanztomografie lassen sich heute individuell für jeden Patienten die Bestrahlungsfelder dreidimensional und konformal um den Tumor herum exakt planen. Eine zweite Richtung sind die spezifischen strahlenbiologischen Kenntnisse, die zunehmend in die Behandlung mit einfließen. Letztendlich geht es hierbei darum, eine individualisierte Strahlentherapie basierend auf strahlenbiologischem und biologischem Wissen mit Hochtechnologie zu verbinden und dadurch eine konformale, aber auch individuell angepasste Therapie zu ermöglichen.

» Beim Prostatakarzinom sind die Ergebnisse der Strahlentherapie denen der Operation vergleichbar «

In welcher Form beeinflusst strahlenbiologisches Wissen die Therapie?

Dieses Wissen ist enorm wichtig. Man könnte sich beispielsweise vorstellen, die komplette Strahlendosis in einer einzigen Sitzung zu verabreichen. So etwas ist für bestimmte Indikationen möglich und wird auch angewandt, beispielsweise bei der hochkonformalen stereotaktischen Bestrahlung von sehr kleinen, umschriebenen Lungentumoren. Die kann man dadurch genauso gut vernichten wie mit einer Operation. Bei Lungentumoren hingegen, die sehr viel größer sind, weiß man, dass sich – neben der genauen anatomischen Anpassung und der Präzision der Bestrahlung – durch eine Aufteilung der Dosis in viele kleine Portionen das gesunde Gewebe sehr viel besser schonen lässt. Verlängert man nun aber die Behandlungszeit deutlich, verliert sich wiederum der Effekt auf den Tumor, weil dieser unter der Therapie wachsen kann. Verkürzt man die Behandlungszeit dagegen, nimmt der Effekt auf den Tumor zu. Das alles sind strahlenbiologische Erkenntnisse, die sich angepasst auf die verschiedenen Tumortypen zur Optimierung der Therapie einsetzen lassen, um die richtige Dosis pro Einzelbestrahlung und die richtige Zahl von Bestrahlungen im richtigen Gesamtzeitraum zu applizieren. Ein anderer sehr wichtiger strahlenbiologischer Aspekt ist die Frage, wie groß das Volumen von durchstrahltem gesunden Gewebe sein darf, um Schäden zu minimieren. All dieses Wissen geht heute in die Planung einer Bestrahlung ein. Zukünftig werden wir darüber hinaus weitere Möglichkeiten haben: So werden wir beispielsweise mittels biologischer Bildgebung wie der PET sehen können, wie ein Tumor auf die Radiotherapie reagiert. Auf diese Weise können wir die Bestrahlung adaptieren und sowohl die Präzision als auch die Dosis für individuelle Patienten besser anpassen.

Auf welchen anderen Gebieten sucht man derzeit in der Strahlentherapie nach Verbesserungen?

Ein wichtiges Forschungsgebiet ist der Einsatz der Partikeltherapie, also der Protonen oder Ionenbestrahlung. Diese Strahlen haben gegenüber den heute benutzten einen deutlichen physikalischen Vorteil. Wenn man beispielsweise mit Röntgenstrahlen therapiert, ist immer auch eine gewisse Strahlendosis vor und hinter dem Tumor.

Deshalb behandeln wir aus vielen Richtungen, um das Malignom quasi ins Kreuzfeuer zu nehmen. So trifft die höchste Dosis den Tumor, und die Dosen im gesunden Gewebe sind sehr viel niedriger. Auf diese Weise können wir die Therapie zwar optimieren, wir können aber nicht die physikalischen Eigenschaften der Röntgenstrahlen ändern. Partikelstrahlen dagegen dringen mit einer relativ geringen Dosis in den Körper ein und erreichen ihre volle Wirkungsstärke erst in tieferen Bereichen, nämlich da, wo der Tumor sitzt. Dort geben sie ihre gesamte Energie ab, sodass hinter dem Tumor keine Strahlendosis mehr austritt. Mit dieser Art der Therapie kann man also Malignome noch viel präziser erfassen und gleichzeitig das gesunde Gewebe besser schonen. In den nächsten Jahren werden wir für jede Tumorart genau definieren müssen, wo die Partikeltherapie für die Patienten tatsächlich einen klinischen Vorteil bringt.

Wie sieht es aber mit der Präzision aus, wenn der Tumor nicht stillsteht, sondern sich während der Therapie bewegt, etwa beim Lungenkarzinom durch die Atemtätigkeit?

Hier gibt es zahlreiche klinische Forschungsprojekte mit physikalischer Beteiligung, die der Frage nachgehen, wie man den Strahl dem Tumor folgen lassen kann. Es gibt dabei Ansätze, dem Tumor zu folgen oder aber das Bestrahlungsgerät nur in dem Moment einzuschalten, in dem der Tumor sich in einer genau determinierten Position im Bereich des Strahls befindet. All diese Aktivitäten zielen darauf, den Tumor möglichst maximal zu schädigen und das gesunde Gewebe dabei noch besser zu schonen. Ein sehr wichtiges, relativ neues Forschungsgebiet ist aber auch die Kombination molekular wirksamer Medikamente mit der Strahlentherapie. So gibt es beispielsweise einen bereits zugelassenen Antikörper gegen den in Krebszellen häufig überexprimierten epidermalen Wachstumsfaktor. Verabreicht man diesen Antikörper gemeinsam mit einer Radiotherapie, lässt sich beispielsweise die Heilungsrate von Kopf-Hals-Tumoren verbessern, was bereits in Studien gezeigt werden konnte. Darüber hinaus gibt es noch zahlreiche weitere Moleküle, die bei der Strahlenempfindlichkeit eine Rolle spielen.

Wir können daher in der Zukunft erwarten, dass Kombinationen aus molekularen Medikamenten und einer Strahlentherapie die Erfolgsraten weiter steigern werden. Das alles ist hochmoderne Forschung, die international durchgeführt wird und die auch zu tatsächlichen Vorteilen für die Patienten führen wird.

Sie selbst leiten mit OncoRay ein nationales Forschungszentrum für Strahlentherapie in Dresden. Wie kam es zu diesem Projekt?

Der inhaltliche Anstoß dazu war, dass die Strahlentherapie ein nicht mehr wegzudenkendes zentrales Fach in der Onkologie ist, und dass sie durch Integration von moderner Biologie und Hochtechnologie weiter entwickelt werden muss. Um solch ein Projekt schultern zu können, braucht man aber ein modernes Spektrum an Fachdisziplinen, also zum Beispiel Radioonkologen, Medizinphysiker, Strahlenbiologen, Molekularbiologen und Ingenieure. Auf dieser gedanklichen Basis wurde dann ein Zentrum gegründet, in dem multidisziplinäre Gruppen aus den verschiedenen Fachrichtungen im Bereich der Strahlentherapie forschen.

» Zukünftig werden Kombinationen aus molekularen Medikamenten und Strahlentherapie die Erfolgsraten weiter steigern «

Wie muss man sich dieses Zentrum vorstellen?

OncoRay ist eine translationale Forschungseinrichtung. Es gibt dort sowohl Grundlagenforschung, die noch sehr weit von der klinischen Anwendung entfernt ist, als auch Translationsforschung kurz vor der Klinik, etwa die Testung neuer molekularer Medikamente kombiniert mit der Strahlentherapie in Tiermodellen. Außerdem gibt es dort aber auch klinische Forschung oder die Forschung an neuen Technologien, um diese dann in die Klinik zu bringen. In der Biobildgebung haben wir beispielsweise in der Klinik Studien zur Frage durchgeführt, ob sich hypoxische Tumorzellen – die ja bekanntlich strahlenresistenter sind – durch die PET voraussagen lassen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass dies recht gut geht. Darauf aufbauend werden nun Studien an Patienten mit solch einem resistenten Tumor folgen, um herauszufinden, wie man ihnen besser helfen kann. OncoRay hat daher als Partner die Klinik für Radioonkologie des Universitätsklinikums der Universität Dresden. Momentan liegen beide Einrichtungen noch räumlich auseinander, aber wir bauen derzeit ein neues Gebäude für eine patientenorientierte Forschungsplattform, in der dann alles unter einem Dach sein wird. Außerdem bieten wir im Rahmen einer Postgraduate School einen neu aufgebauten Masterstudiengang an, in dem Physiker und Ingenieurwissenschaftler zu Medizinphysikern ausgebildet werden, von denen zu wenige gibt. Denn für jede strahlentherapeutische Behandlung braucht man sowohl aus gesetzlichen als auch aus medizinischen Gründen qualifizierte Medizinphysiker mit einer entsprechenden klinischen Ausbildung. Zukünftig wird es daneben auch einen Masterstudiengang in medizinischer Strahlenbiologie geben, wo momentan ebenfalls qualifizierte Kräfte fehlen. Außerdem bieten wir im Rahmen von OncoRay ein Doktorandenprogramm an.

» Ich sehe in 10 oder 20 Jahren eine Strahlentherapie, die noch effektiver den Tumor vernichtet und gleichzeitig das gesunde Gewebe schont «

Welchen Weg wird die Radioonkologie Ihrer Ansicht nach in der Zukunft nehmen?

Ich denke, wir werden sehr genau lernen, welcher Tumor besser durch eine Operation und welcher besser durch eine Radiotherapie behandelt werden kann. Diese Entwicklung wird sicherlich im Rahmen der zunehmenden Individualisierungs- und Personalisierungsgesichtspunkte kommen, und hierzu wird es in den nächsten Jahren weltweit zahlreiche Studien geben. Es wird aber auch andere Verbindungen zwischen Chirurgie und Strahlentherapie geben, getragen beispielsweise vom Gedanken des Funktionserhalts. Um hier ein klassisches Beispiel anzuführen: Bei Weichteilsarkomen wurden in den 1960er Jahren generell die Extremitäten amputiert, doch mein damaliger Chef in den USA stellte dieses Vorgehen infrage. Sein Vorstoß, nur den sichtbaren Tumor mit einigem Sicherheitsabstand zu exzidieren und anschließend zu bestrahlen, ist heute weltweit Standard in der Behandlung dieser Tumoren. Diesen Aspekt des Organ- und Funktionserhalts in einem multimodalen Konzept werden wir in Zukunft für viele andere chirurgische Bereiche Stück für Stück lernen. Es wird genauso aber auch Bereiche geben, in denen wir die Strahlentherapie zurücknehmen werden und das Gewicht mehr auf die Chirurgie oder eine Medikamentenbehandlung legen. Auf der anderen Seite werden bestimmte Tumoren, die heutzutage operativ behandelt werden, in der Zukunft strahlentherapeutisch angegangen werden. Denn ein großer Vorteil der Strahlentherapie ist der Funktions- und Organerhalt. Sicherlich wird die Strahlentherapie in Zukunft auch noch schonendere und präzisere Verfahren bringen, beispielsweise durch die Evaluation der Partikeltherapie für bestimmte Tumoren oder durch die Bewegungskorrekturen, die möglich sein werden, und durch eine bessere Selektion von Patienten aufgrund von biologischen Eigenschaften. Ich sehe in 10 oder 20 Jahren eine Strahlentherapie, die noch effektiver den Tumor vernichtet und gleichzeitig nicht mehr gesundes Gewebe schädigt als heute. Ich glaube, wir sind in der Radioonkologie noch lange nicht am Ende der Fahnenstange angekommen.

Zur Person

Prof. Dr. med. Michael BaumannProf. Dr. Michael Baumann studierte Medizin in Hamburg mit anschließendem Forschungsaufenthalt in Boston (USA). Nach der Facharztausbildung in der Strahlentherapie ging er an die Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie und Radioonkologie am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus an der TU Dresden, deren Direktor er heute ist. Er ist zudem Direktor des OncoRay – dem Nationalen Zentrum für Strahlenforschung in der Onkologie. Seine wichtigsten Forschungsprogramme widmen sich der Lungenkarzinome und der Strahlenbiologie. Er ist Gründungsdirektor des Universitäts KrebsCentrums Dresden. Ferner ist er President Elect der DEGRO. Für seine wissenschaftliche Tätigkeit hat er zahlreiche Preise erhalten.

Kontakt und weitere Informationen

Prof. Dr. med. Michael Baumann
Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie und Radioonkologie
www.uniklinikum-dresden.de/str
michael.baumann@uniklinikum-dresden.de

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