Die Strahlentherapie, meist ein starkes gebündeltes Röntgenlicht, zählt zu den wichtigsten Methoden der Krebsbehandlung. Alternativ dazu lassen sich auch Protonen – die Kerne von Wasserstoffatomen – zur Bestrahlung verwenden. Eine wirksamere und zugleich schonendere Behandlung, die vor allem für die Bestrahlung von Tumoren an der Schädelbasis, im Gehirn und im zentralen Nervensystem zur Anwendung kommt.
Diese Methode ist aber deutlich aufwändiger als die Röntgentherapie und benötigt komplexe Beschleunigeranlagen. Darum haben Forschende nun versucht, laserbasierte Protonenbeschleuniger zu entwickeln und sind nun so weit, Protonenpulse zu generieren, die sowohl über ausreichende Energie als auch hohe Stabilität verfügen.
In ersten Experimenten wurde die kontrollierte Bestrahlung von Tumoren in Mäusen mit laserbeschleunigten Protonen jetzt mit Erfolg eingesetzt. Als Vergleich dienten Versuche an der konventionellen Protonentherapie-Anlage.
Dabei zeigte sich ein weiterer Vorteil der laserbeschleunigten Protonenpulse, ihre enorme Intensität. Während bei der konventionellen Protonentherapie die Strahlendosis in einigen Minuten verabreicht wird, könnte per Laser der Prozess innerhalb einer Millionstel-Sekunde ablaufen. „Es gibt Hinweise darauf, dass bei schneller Verabreichung der Dosis das den Tumor umgebende gesunde Gewebe noch besser geschont wird als bislang“, erläutert Elke Beyreuther, Helmholtz-Zentrum Dresden. Diesen Hinweisen wollen wir mit unserem Versuchsaufbau nachgehen und in präklinischen Studien untersuchen, wann und wie diese schnelle Bestrahlung angewendet werden sollte, um einen Vorteil bei der Krebstherapie zu erzielen.“
Referenz:
TU Dresden, Helmholtz-Zentrum Dresden
Tumour irradiation in mice with a laser-accelerated proton beam, Nature Physics 2022; https://www.nature.com/articles/s41567-022-01520-3?proof=t%2529
