Translationale Radioonkologie
Prof. Dr. Mechthild Krause
Die Arbeitsgruppe Translationale Radioonkologie bildet die Schnittstelle zwischen präklinischen Studien und der klinischen Forschung in der Strahlentherapie. In Kooperation mit allen weiteren DKTK Standorten (Heidelberg, Berlin, Essen/Düsseldorf, Frankfurt/Mainz, Freiburg, München und Tübingen) liegt der Fokus auf Hochpräzisionstechnologien, darunter insbesondere die Partikeltherapie sowie der von biologischen Ansätzen getriebenen Individualisierung der Strahlentherapie. Wesentliche Fortschritte werden von den folgenden drei Großprojekten erwartet: Protonentherapie, RadPlanBio-Plattform und biologische Individualisierung der Strahlentherapie.
Die RadPlanBio-Plattform (RadiationDosePlan-Image/Biomarker-Outcome-Plattform) wurde in Dresden entwickelt. Sie stellt eine leistungsfähige IT-Infrastruktur für multizentrische klinische Studien sowie präklinische Untersuchungen dar, die speziell auf die Anforderungen der translationalen Forschung in der Strahlenonkologie zugeschnitten ist.
Am „Universitäts Protonen Therapie Dresden“ (UPTD) werden seit 2014 Patient:innen behandelt, und an der experimentellen Strahlenquelle anspruchsvolle biologische Experimente durchgeführt. Ein besonderer Vorteil der Protonentherapie ist die günstige Dosisverteilung: Im Gegensatz zu Photonen (hochenergetische Röntgenstrahlen) durchdringen Protonen nicht den gesamten Körper, sondern kommen im Zielgebiet zum Stillstand und setzen dort den größten Teil ihrer Energie frei. Dadurch wird gesundes Gewebe üblicherweise deutlich weniger belastet als bei einer Photonentherapie.
Klinische und präklinische Studien haben zum Ziel, den biologischen Effekt der Protonentherapie zu charakterisieren und die biologische Behandlungsplanung für die Partikeltherapie weiterzuentwickeln. Ein Beispiel ist ein Mausmodell, das den Kontrastmittelanreicherungs-Effekt in der Spätphase der Magnetresonanztomographie nach Bestrahlung nachahmt. Möglich wurde dies durch bildgesteuerte, präzise Protonenbestrahlung eines definierten Hirnareals. Damit können die zugrunde liegenden biologischen Mechanismen strahleninduzierter Hirnschäden sowie potenzielle therapeutische Interventionen untersucht werden.
Im Bereich der biologischen Individualisierung der Strahlentherapie werden Biomarker erforscht, die die Wirksamkeit der Radio(chemo)therapie vorhersagen können. Dazu gehören bildgebende Merkmale sowie molekulare und histologische Marker und Parameter des Tumormikromilieus. Der DKTK Standort Dresden leitet die Strahlentherapie-Gruppe des DKTK (DKTK-ROG), ein international anerkanntes Netzwerk, das sehr erfolgreich solche Biomarker etabliert und weiterentwickelt, um Patient:innen für spezifische Therapieoptionen zu stratifizieren. Zusätzlich werden prädiktive Tests und Kombinationstherapiestrategien zur Überwindung von Resistenzfaktoren mit präklinischen Modellen wie Xenotransplantaten, Gewebeschnittkulturen und patientenabgeleiteten Organoiden untersucht. Besondere Aufmerksamkeit gilt dabei der Entwicklung von Methoden unter Berücksichtigung des 3R-Prinzips: Replacement (Vermeidung), Reduction (Reduktion) und Refinement (Verbesserung) von Tierversuchen.
Weitere informationen finden Sie hier.
Zukünftige Projekte und Ziele
- Etablierung der besten Biomarker als Grundlage für radioonkologische Interventionen
- Identifikation von Tumorerkrankungen oder Patient:innengruppen, die besonders von der Protonentherapie profitieren
- Untersuchung biologischer Mechanismen strahlenbedingter Nebenwirkungen im gesunden Gewebe, insbesondere im Gehirn – zur Förderung einer biologisch getriebenen Behandlungsplanung
- Prüfung neuer Kombinationsstrategien für eine individualisierte Radioonkologie in präklinischen Studien unter Verwendung translational relevanter Methoden
Prof. Dr. Mechthild Krause
Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie und Radioonkologie Medizinische Fakultät
OncoRay – Nationales Zentrum für Strahlenforschung in der Onkologie
Translationale Radioonkologie / Translational Radiation Oncology