Onkologie

Dem Krebs auf der Spur

Neben der Ursachenforschung steht vor allem eines im Mittelpunkt, die Suche nach Heilung.

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Veröffentlicht am July 30, 2021

Mehr als 19 Millionen Erkrankungen weltweit – Tendenz steigend. Manche trifft es im hohen Alter, andere bereits als Kind. Doch wann immer es passiert, es verändert das Leben: Krebs. Die genauen Gründe der Entstehung beschäftigen Forscher seit Anbeginn der modernen Medizin vor mehr als 150 Jahren. Und neben der Ursachenforschung steht vor allem eines im Mittelpunkt, die Suche nach Heilung.

Ob und wann ein Mensch im Laufe seines Lebens an Krebs erkrankt, hängt von vielen Faktoren ab. Dabei untersuchen Wissenschaftler*Innen vor allem erbgutschädliche Einflüsse wie Tabakrauch oder Viren, die unsere Zellen beispielsweise durch entzündliche Prozesse verändern [1]– denn dank der Forschung des Pathologen Rudolf Virchow im 19. Jahrhundert wissen wir: Krebszellen entstehen nicht einfach neu oder gelangen durch Bakterien in den Körper. Krebs bildet sich aus ehemals gesunden Zellen, die erkranken und sich dadurch verändern. [2] Neben äußeren Einflüssen spielt auch das Erbe unserer Gene eine Rolle bei der Veranlagung für Krebs. Das bedeutet, vorbelastetes Erbgut kann die Wahrscheinlichkeit für Krebs begünstigen, aber die Erkrankung selbst nicht direkt weitergeben.
Hepatitis B-Viren, die durch Körperflüssigkeiten übertragen werden, können bei einer chronischen Entzündung zu Leberzirrhose und Leberzellkrebs führen. Das Virus ist weltweit für etwa 50 bis 60 Prozent der Leberzellkrebs-Fälle verantwortlich.
Explosionsartiges Wachstum von Zellen, das Wuchern in benachbartes Gewebe oder die Ausbildung von Tochtergeschwüren, den sogenannten Metastasen – besonders bösartige, auch maligne Tumore genannt, gelten als aggressiv und bedrohen das Leben der Betroffenen. Zur Klassifizierung von Tumoren werden heute verschiedene Methoden eingesetzt. Mithilfe von bildgebenden Verfahren entnehmen Experten*Innen beispielsweise Gewebe und beurteilen durch mikroskopische Untersuchungen wie stark das gesunde vom kranken Gewebe abweicht. Größe und Ausbreitung des Primärtumors oder das Vorhandensein von Fernmetastasen geben dabei wertvolle Erkenntnisse. Aber auch labordiagnostische Methoden wie die Nutzung von Tumormarkern helfen als diagnostische Verfahren um die Existenz eines Tumors nachzuweisen.
Bestimmte Blutwerte liefern Hinweise, um Krebserkrankungen zu erkennen. So steigt bspw. die Wahrscheinlichkeit für Prostatakrebs bei einem ungewöhnlich hohen prostataspezifischen Antigen (PSA)-Wert gleichermaßen an.
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Die Fähigkeit unserer Zellen zur Teilung, in der Fachsprache als Mitose bezeichnet, ist nicht nur die Grundlage unserer Existenz, sondern gerade tückisch bei Krebserkrankungen. Theoretisch genügt eine einzige krankhafte Zelle, die sich fortwährend teilt, um großen Schaden anzurichten. Denn gesunde Zellen „wissen“ aufgrund der Informationen ihres Erbgutes, welche Aufgaben sie erfüllen müssen und wann es Zeit ist, abzusterben. Anders bei gestörten Zellen: Sie verändern nicht nur ihr Aussehen, sondern teilen sich unkontrolliert, bilden als Tumore sogar eigene Blutgefäße und überwuchern umgebendes Gewebe. Je nachdem wo das im Körper passiert und welche Auslöser zugrunde liegen, können die Folgen ganz unterschiedlich sein.
Heute kennen wir bereits mehr als 300 verschiedene Arten von Krebs [3] und jede ist anders bzw. kann sich im Verlauf von Mensch zu Mensch unterscheiden. Deshalb ist eine auf den Patienten und Einzelfall zugeschnittene Therapie der Ausgangspunkt aller Überlegungen. Der wissenschaftliche Konsens zur Bekämpfung von Krebserkrankungen konzentriert sich darauf, bösartige Tumore zu entfernen und das Wachstum bzw. die Ausbreitung krankhafter Zellen einzudämmen oder zum Erliegen zu bringen. Manche Tumore können operativ entfernt werden, andere werden mit Medikamenten oder Strahlentherapie im Vorfeld verkleinert. Auch nach Operationen kommen diese Methoden zum Einsatz, um die letzten Reste an krankhaften Zellen zu zerstören.
Bei der Strahlentherapie, auch Radiotherapie genannt, wird ionisierte Strahlung oder Teilchenstrahlung – meist von Röntgenstrahlung - lokal eingesetzt, um Tumore innerhalb des Bestrahlungsfeldes zu verkleinern oder komplett zu zerstören.
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Manche Therapien sollen die körpereigene Abwehr zur Bekämpfung von Krebszellen stimulieren, wie es bei der Immuntherapie der Fall ist. Die drei heutigen Hauptsäulen der Krebstherapie richten sich jedoch gegen die Krebszelle selbst: Die operative Entfernung des Tumors, Chemotherapie und Strahlentherapie.

Die Behandlung von Krebs mittels Strahlentherapie, bei der ionisierende Strahlen oder Teilchenstrahlung das Erbgut von Zellen schädigt, um sie an weiterer Zellteilung zu hindern, zählt seit Beginn des 20. Jahrhunderts zu einer der effektivsten Methoden um Tumore schrumpfen oder verschwinden zu lassen. Die Strahlung schädigt dabei auch gesunde Zellen. Anders als ihre kranken Pendants haben sie jedoch – je nach Schweregrad der Schädigung – eher die Möglichkeit zur Reparatur. Während die Krebszellen absterben, soll das gesunde Gewebe von selbst regenerieren.

Aus diesem Grund wird die Strahlendosis traditionell über mehrere Sitzungen, sogenannte Fraktionen, verabreicht: Um dem gesunden Gewebe Zeit zu geben, zwischen den Behandlungssitzungen zu regenerieren. Jüngste Fortschritte in der Präzision, die sehr gezielte Behandlungen ermöglichen und dadurch das umliegende gesunde Gewebe besser schützen, brachten noch präzisere Strahlentherapien hervor, wie die intensitätsmodulierte Strahlentherapie und die bildgesteuerte Strahlentherapie.

Bei einer speziellen Form der Präzisionsstrahlentherapie, der Radiochirurgie, wird nur eine einzige, sehr hohe Strahlendosis eingesetzt, um möglichst viele Tumorzellen auf einmal abzutöten.

Trotz der regenerativen Fähigkeit gesunder Zellen ist es also ein zentraler Bestandteil heutiger Forschung die Strahlung auf das erkrankte Areal noch präziser vom umliegenden Gewebe durch bildgebende Verfahren abzugrenzen, um das intakte Gewebe möglichst zu schonen. Doch wie?

Künstliche Intelligenz kann das leisten. Denn sie ist beispielsweise im Stande bestimmte Bewegungen des Körpers während bildgebender Verfahren „herauszurechnen“, welche die Qualität der Ergebnisse beeinträchtigen könnte. Das ist vor allem für Bewegungen interessant, die der Patient nicht einfach über längeren Zeitraum vermeiden kann, wie es bei der Atmung der Fall ist.

Sehen Sie hierzu die Erfahrung des Universitätsklinikum Hamburg, Eppendorf
Precise radiotherapy planning with Directi4D from Siemens Healthineers

Oder lesen Sie das Interview mit Professor Jürgen Debus, Ärztlicher Direktor der Klinik für Radioonkologie und Strahlentherapie im Universitätsklinikum Heidelberg, Deutschland

In the Heidelberg University Hospital the SOMATOM Confidence RT Pro system as well as the syngo.via RT Imaging Suite is working perfectly in combination.

Neben der bewährten Strahlentherapie geben andere junge Forschungsbereiche neuen Anlass zur Hoffnung im Kampf gegen Krebs. Einer dieser Bereiche umfasst die Partikeltherapie. Bestrahlt wird mit Protonen und Schwerionen – denn durch ihre physikalischen Eigenschaften dringen sie noch tiefer ins Gewebe und ermöglichen eine sehr hohe Präzision während Behandlung. Diese Präzision ermöglicht es auch, eine höhere Strahlendosis zu verabreichen und damit die Heilungschancen zu verbessern. Interessant könnte das für langsam wachsende oder schlecht durchblutete Tumore, aber auch für jene Arten sein, die relativ unempfindlich auf herkömmliche Strahlung mittels Photonen reagieren.

Der Kampf gegen Krebs geht also weiter. Doch die Bilanz ist auch positiv, denn trotz wachsender Zahl an Neuerkrankungen, ist die Überlebensrate bei vielen Krebsarten im Verlauf der letzten Jahrzehnte deutlich angestiegen. [4]

Interessiert an der Geschichte der Röntgentechnik und an den Anfängen der Krebstherapie? Dann begeben Sie sich auf die Reise im MedMuseum:

Der Kampf gegen Krebs

Erfahren Sie mehr über Varian

History of X-ray technology and the early days of cancer therapy