Krebs-Forschung: FLASH-Strahlentherapie sicher und wirksam bei schwer zu bekämpfenden Tumoren

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Medizin Doc Redaktion, aktualisiert am 24. Oktober 2022, Lesezeit: 10 Minuten

Eine Studie an einer Gruppe von Menschen mit Knochenkrebs hat ergeben, dass die FLASH-Strahlentherapie, bei der therapeutische Strahlendosen im Bruchteil einer Sekunde abgegeben werden, ein vielversprechendes Verfahren zur Behandlung von schwer zu bekämpfenden Tumoren sein könnte.

  • Die zuvor im Tierversuch getestete Technologie erwies sich als genauso sicher und wirksam wie eine herkömmliche Bestrahlung, ohne unerwartete Nebenwirkungen zu verursachen.

FLASH-Strahlentherapie könnte bei resistenten Tumoren zu höheren Heilungsraten führen

Die Ergebnisse dieser Studie zeigen laut Emily C. Daugherty, Hauptautorin der Studie und Assistant Professor für klinische Radioonkologie am University of Cincinnati Cancer Center, dass die FLASH-Strahlentherapie mit Protonen eine praktikable Methode zur Schmerzlinderung ist.

Dieses Verfahren sollte weiter erforscht werden, da es das Potenzial hat, die Nebenwirkungen herkömmlicher Strahlenbehandlungen zu verringern, so die Wissenschaftlerin.

  • Die Bestrahlung mit der FLASH-Radiotherapie erfolgt mit einer Dosis, die mehr als 300 Mal höher ist als bei herkömmlichen Strahlenbehandlungen.

Auf diese Weise wird ein Phänomen ausgelöst, das als FLASH-Effekt bekannt ist und das normale Gewebe in der Umgebung eines Tumors weniger schädigt, während die Krebszellen am Tumor abgetötet werden.

Dadurch, dass die FLASH-Strahlentherapie mit einer sehr hohen Dosis verabreicht wird, scheint sie das normale Gewebe weniger zu schädigen.

  • Nach Aussage von John Breneman, leitender Prüfarzt der Studie und Professor am University of Cincinnati Cancer Center könnte die Behandlung mit höheren Strahlendosen bei Patientinnen und Patienten mit resistenten Tumoren zu höheren Heilungsraten führen, ohne dass die Nebenwirkungen zunehmen.

In den meisten frühen Forschungsarbeiten zur FLASH-Strahlentherapie wurden Elektronenstrahlen für die Bestrahlung verwendet, aber diese Strahlen können nicht sehr tief in das Gewebe eindringen, was ihre Anwendbarkeit für diesen Behandlungsansatz einschränkt.

Durch die Verwendung von Protonenstrahlen für die Bestrahlung mit ultrahoher Dosisrate wird eine ausreichende Tiefenwirkung erzielt, um die Tumore bei den meisten Menschen zu erreichen.

In der vorliegenden Studie wurden 10 Patientinnen und Patienten im Alter von 27 bis 81 Jahren mit ein bis drei schmerzhaften Knochenmetastasen in den Gliedmaßen mit ultrahochdosierter Strahlung behandelt.

Insgesamt wurden 12 metastatische Stellen in den Armen und Beinen der Patienten bestrahlt.

Die Patienten erhielten 8 Gy Strahlung in einer einzigen Behandlungsfraktion, die mit ≥40 Gy pro Sekunde über ein FLASH-fähiges Protonentherapiesystem abgegeben wurde.

Die Schmerzwerte, die Einnahme von Schmerzmitteln und unerwünschte Ereignisse wurden am Tag der Behandlung, 15 Tage nach der Behandlung und ein, zwei und drei Monate nach der Behandlung gemessen.

Die Forscherinnen und Forscher maßen diese Ergebnisse bis zu 13 Monate lang alle zwei Monate weiter. Der Durchschnittswert der Nachbeobachtung lag bei 4,8 Monaten.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wählten Patientinnen und Patienten aus, die eine konventionelle Strahlentherapie mit der gleichen Dosis wie bei der FLASH Strahlentherapie erhalten hatten.

Es wurde genau das gleiche Schema verwendet, aber mit FLASH-Dosisleistung bestrahlt. Die Patientinnen und Patienten erleben laut Dr. Daugherty die gleiche Erfahrung wie bei einer konventionellen Bestrahlung, nur der Behandlungsprozess ist kürzer.

Bei sieben der zehn Patienten wurden die Schmerzen nach der FLASH-Bestrahlung vollständig oder teilweise gelindert. Von den 12 behandelten Stellen wurden die Schmerzen an sechs Stellen vollständig und an zwei weiteren Stellen teilweise gelindert.

  • An vier der 12 behandelten Stellen traten vorübergehende Schmerzschübe auf.

Welche Nebenwirkungen hat die FLASH-Strahlentherapie?

Das Auftreten von Nebenwirkungen der Behandlung war gering. Bei vier Patienten kam es zu einer leichten Hyperpigmentierung (Verdunkelung der Haut), bei einem zu einer Hautverfärbung, bei zwei zu einem leichten Gliederödem (Schwellung), bei zwei zu Juckreiz, bei einem zu Müdigkeit, bei einem zu einem Erythem (Rötung der Haut) und bei einem zu Gliederschmerzen.

  • Nach der Therapie waren sowohl die Schmerzlinderung als auch die Nebenwirkungen so, wie sie auch bei einer herkömmlichen Bestrahlung aufgetreten wären. Bei der wesentlich kürzeren Behandlung wurden keine zusätzlichen unerwarteten Toxizitäten festgestellt.

Der Einsatz der FLASH-Strahlentherapie könnte vor allem bei der Behandlung von schwer zu bekämpfenden Krebsarten im Gehirn, in der Lunge oder im Magen-Darm-Bereich sinnvoll sein, wo das gesunde Gewebe um den Tumor herum besonders anfällig für Strahlenbelastung ist, erklärte Dr. Breneman.

Die klinischen Versuche an diesen Stellen können jedoch erst dann genehmigt werden, wenn Studien zeigen, dass die Bestrahlung mit ultrahoher Dosisrate auch in anderen, weniger empfindlichen Bereichen sicher und wirksam ist.

So hat die amerikanische Arzneimittelbehörde FDA ihre Genehmigung für diese Studie auf Erwachsene mit Knochenmetastasen in Armen und Beinen beschränkt, also auf Bereiche, die im Falle von Komplikationen ein viel geringeres Risiko aufweisen.

Letztendlich könnte die FLASH Strahlentherapie auch bei der Behandlung von Kinderkrebs nützlich sein, da Kinder empfindlicher auf die Nebenwirkungen der Strahlentherapie reagieren, sagte er. Bis es soweit ist, muss aber noch viel mehr geforscht werden.

Warum die Strahlentherapie mit der FLASH-Radiotherapie die Tumore mit weniger Nebenwirkungen abtötet als die herkömmliche Bestrahlung, ist den Wissenschaftlern zufolge noch nicht ganz klar und weitere Forschungen sind nötig, um die biologischen Mechanismen zu bestimmen, die den FLASH-Effekt bewirken.

Die nächsten Schritte des Forschungsteams sind, die Sicherheit und Wirksamkeit der FLASH Radiotherapie bei Patientinnen und Patienten zu testen, deren Metastasen näher an der Lunge und am Herzen liegen.

An der FAST-02-Studie nehmen derzeit erwachsene Patienten mit thorakalen Knochenmetastasen teil.

Die Forschungsergebnisse der FAST-01-Studie wurden auf der Jahrestagung der American Society for Radiation Oncology (ASTRO) vorgestellt.

Was sind Knochentumore?

Es gibt einige unterschiedliche Arten von Krebstumoren, die in den Knochen wachsen können: primäre Knochentumore, die sich aus dem Knochengewebe bilden und bösartig (krebsartig) oder gutartig (nicht krebsartig) sein können, und metastatische Tumore (Tumore, die sich aus Krebszellen entwickeln, die sich an anderer Stelle im Körper gebildet und dann auf den Knochen ausgebreitet haben).

  • Bösartige primäre Knochentumore (primärer Knochenkrebs) sind seltener als gutartige primäre Knochentumore. Allerdings breiten sich gutartige Tumore in der Regel nicht aus oder zerstören das Knochengewebe und sind selten lebensbedrohlich.

Primäre Knochentumore gehören zu der breiteren Kategorie von Krebserkrankungen, die Sarkome genannt werden. (Weichteilsarkome – Sarkome, die in Muskeln, Fett, Fasergewebe, Blutgefäßen oder anderem Stützgewebe des Körpers entstehen, einschließlich Synovialsarkome – werden in diesem Beitrag nicht behandelt).

Primärer Knochenkrebs ist selten. Er macht weit weniger als 1 Prozent aller neu diagnostizierten Krebserkrankungen aus. Im Jahr 2018 werden in den Vereinigten Staaten schätzungsweise 3.450 neue Fälle von primärem Knochenkrebs diagnostiziert werden.

Eine Krebserkrankung, die aus anderen Teilen des Körpers in die Knochen metastasiert (sich ausbreitet), wird als metastasierender (oder sekundärer) Knochenkrebs bezeichnet und nach dem Organ oder Gewebe benannt, in dem er seinen Ursprung hat – zum Beispiel Brustkrebs, der in die Knochen metastasiert hat. Knochenmetastasen sind bei Erwachsenen sehr viel häufiger als primärer Knochenkrebs.

Während die meisten Krebsarten in den Knochen streuen können, sind Knochenmetastasen bei bestimmten Krebsarten, wie Brustkrebs und Prostatakrebs, besonders wahrscheinlich. Metastasierende Knochentumore können zu Knochenbrüchen, Schmerzen und abnorm hohen Kalziumwerten im Blut führen, einer sogenannten Hyperkalzämie.

Welche Arten von primärem Knochenkrebs gibt es?

Die Arten von primärem Knochenkrebs werden danach unterschieden, welche Zellen im Knochen sie hervorbringen.

Osteosarkom

Ein Osteosarkom entwickelt sich aus knochenbildenden Zellen, den Osteoblasten, im Osteoidgewebe (unreifes Knochengewebe).

Bei Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen tritt dieser Tumor typischerweise im Arm in der Nähe der Schulter und im Bein in der Nähe des Knies auf, kann aber in jedem Knochen vorkommen, besonders bei älteren Erwachsenen.

Der Tumor wächst meist schnell und breitet sich auf andere Körperteile aus, auch auf die Lunge. Das Risiko, an einem Osteosarkom zu erkranken, ist bei Kindern und Jugendlichen zwischen 10 und 19 Jahren am höchsten.

Die Wahrscheinlichkeit, an einem Osteosarkom zu erkranken, ist bei Männern höher als bei Frauen.

Ein erhöhtes Risiko, an einem Osteosarkom zu erkranken, haben auch Menschen, die an der Paget-Krankheit (einer gutartigen Knochenkrankheit, die durch eine abnorme Entwicklung neuer Knochenzellen gekennzeichnet ist) leiden oder in der Vergangenheit ihre Knochen bestrahlt haben.

Chondrosarkom

Ein Chondrosarkom beginnt in knorpeligem Gewebe. Knorpel ist eine Art Bindegewebe, das die Enden der Knochen bedeckt und die Gelenke auskleidet.

Das Chondrosarkom bildet sich am häufigsten im Becken, im Oberschenkel und in der Schulter und wächst in der Regel langsam, obwohl es manchmal schnell wachsen und auf andere Körperteile übergreifen kann.

Das Chondrosarkom tritt hauptsächlich bei älteren Erwachsenen (über 40 Jahre) auf. Mit zunehmendem Alter steigt das Risiko.

Die seltene Form des Chondrosarkoms, das so genannte extraskelettale Chondrosarkom, bildet sich nicht im Knochenknorpel. Stattdessen bildet es sich in den Weichteilen der oberen Teile der Arme und Beine.

Ewing-Sarkom

Das Ewing-Sarkom entsteht in der Regel im Knochen, kann aber selten auch im Weichgewebe (Muskel, Fett, Fasergewebe, Blutgefäße oder anderes Stützgewebe) entstehen.

Ewing-Sarkome bilden sich typischerweise im Becken, in den Beinen oder in den Rippen, können aber in jedem Knochen entstehen.

Dieser Tumor wächst oft schnell und breitet sich auf andere Teile des Körpers aus, auch auf die Lunge. Das Risiko, an einem Ewing-Sarkom zu erkranken, ist bei Kindern und Jugendlichen unter 19 Jahren am höchsten. Jungen erkranken häufiger an einem Ewing-Sarkom als Mädchen.

Chordom

Beim Chordom handelt es sich um einen sehr seltenen Tumor, der sich in den Knochen der Wirbelsäule bildet.

Diese Krebserkrankungen treten meist bei älteren Erwachsenen auf und bilden sich typischerweise an der Basis der Wirbelsäule (Kreuzbein) und an der Schädelbasis.

Etwa doppelt so viele Männer wie Frauen werden mit einem Chordom diagnostiziert. Wenn sie bei jüngeren Menschen und Kindern auftreten, finden sie sich in der Regel an der Schädelbasis und in der Halswirbelsäule (Nacken).

Einige gutartige Knochentumore können in seltenen Fällen bösartig werden und auf andere Teile des Körpers übergreifen.

Dazu gehören der Riesenzelltumor des Knochens (auch Osteoklastom genannt) und das Osteoblastom. Riesenzelltumore des Knochens treten meist an den Enden der langen Knochen der Arme und Beine auf, oft in der Nähe des Kniegelenks.

Diese Krebsarten, die typischerweise bei jungen Erwachsenen und Erwachsenen mittleren Alters auftreten, können lokal aggressiv sein und den Knochen zerstören. In seltenen Fällen können sie streuen (metastasieren), oft in die Lunge.

Das Osteoblastom ersetzt normales hartes Knochengewebe durch eine schwächere Form, die Osteoid genannt wird. Diese Art von Tumor tritt hauptsächlich in der Wirbelsäule auf.

Der Tumor wächst langsam und tritt bei jungen und mittelalten Erwachsenen auf. In seltenen Fällen kann dieser Tumor auch bösartig werden.

Quellen

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Der Beitrag beschäftigt sich mit einem medizinischen Thema, einem Gesundheitsthema oder einem oder mehreren Krankheitsbildern. Dieser Artikel dient nicht der Selbst-Diagnose und ersetzt auch keine Diagnose durch einen Arzt oder Facharzt. Bitte lesen und beachten Sie hier auch den Hinweis zu Gesundheitsthemen! y3932

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