Dresden, 8. Mai 2025 – Die Protonentherapie, eine hochpräzise Methode zur Behandlung von Hirntumoren, birgt trotz ihrer Gewebeschonung Risiken durch die variable biologische Wirksamkeit der Protonenstrahlen. Forschende des Nationalen Zentrums für Strahlenforschung in der Onkologie – OncoRay in Dresden haben nun einen Ansatz entwickelt, um diese Risiken besser abzuschätzen und durch optimierte Planungsverfahren deutlich zu senken.
Die biologische Wirksamkeit von Protonen, die angibt, wie stark sie Gewebe im Vergleich zu Photonenstrahlen schädigen, wird klinisch pauschal mit einem Faktor von 1,1 angesetzt. Studien zeigen jedoch, dass sie lokal, besonders am Strahlende, deutlich höher sein kann, was empfindliche Strukturen wie Sehnerven oder gesundes Hirngewebe gefährdet. „Eine feste Annahme der Wirksamkeit kann die Belastung für gesundes Gewebe unterschätzen“, erklärt Martina Palkowitsch, Erstautorin der Studie.
Das OncoRay-Team um Prof. Steffen Löck analysierte die Behandlungsdaten von 105 Patient*innen, die zwischen 2015 und 2022 in Dresden mit Protonen behandelt wurden. Computergestützte Simulationen zeigten, dass in etwa einem Drittel der Fälle das Risiko für Nebenwirkungen wie Sehstörungen oder Gedächtniseinschränkungen unterschätzt wurde, insbesondere bei Tumoren nahe empfindlicher Organe. Faktoren wie Tumorgröße, Alter oder Chemotherapie beeinflussten das Risiko zusätzlich.
Das Team testete zwei neuartige Planungsansätze, die die variable biologische Wirksamkeit berücksichtigen und besonders wirksame Strahlenanteile von empfindlichen Strukturen fernhalten. Bei sechs Patient*innen, darunter fünf mit erhöhtem Risiko, konnte das Nebenwirkungsrisiko in gefährdeten Organen um etwa 30 Prozent gesenkt werden, ohne die Wirksamkeit der Tumorbehandlung zu beeinträchtigen.
Die Ergebnisse, veröffentlicht von OncoRay, einer Kooperation des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf, der TU Dresden und des Universitätsklinikums Dresden, markieren einen wichtigen Schritt hin zu sichereren und individuelleren Protonentherapien.
