Strahlentherapie
Präzise Schüsse

Modernste Technik im Kampf gegen lebensbedrohliche Erkranungen: Elektrisch geladene Atomsplitter heilen in Heidelberg und München bald Tumorpatienten. Die neue Krebstherapie ist schonender und wirksamer als Röntgenbestrahlung – aber sehr teuer.
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Mit dem linken Auge konnte die junge Kellnerin aus dem österreichischen Linz nicht mehr gut sehen. Als Lähmungserscheinungen im Gesicht dazukamen, ging sie zu einem anderen Arzt. Der entdeckte einen walnussgroßen Tumor, der sich an den Sehnerv klammerte. Rettung versprach nur eine radikale Operation mit schlimmen Folgen: Der Sehnerv würde durchtrennt, das Auge blind. Das war 1997, als die Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) in Darmstadt gemeinsam mit Medizinern der Universität Heidelberg begann, elektrisch geladene Kohlenstoffatome (Ionen) im Kampf gegen Krebs einzusetzen. Davon hatte der Arzt der Frau gehört. Er stellte den Fall den Darmstädter Spezialisten vor. Die entschlossen sich, die Kellnerin zu behandeln. Nach nur sieben Bestrahlungen waren alle Krebszellen zerstört – und der Sehnerv heil geblieben.

Das lag an der hohen Präzision, mit der der Tumor beschossen wurde. Anders als bei der klassischen Röntgenbestrahlung lässt sich auch die Eindringtiefe einstellen, in der die Ionen ihre stärkste Wirkung entfalten sollen (siehe Grafik). „Wir können den Ionenstrahl millimetergenau positionieren“, sagt Diplominformatiker Klaus Staab, Projektleiter im Heidelberger Ionen- strahl-Therapie-Zentrum (HIT), das die dortige Universität nach dem Vorbild von Darmstadt baut. Staab hatte zuvor in der Darmstädter Großforschungsanlage gearbeitet. Noch in diesem Jahr soll im mehr als 100 Millionen Euro teuren HIT der erste Patient behandelt werden. Es ist weltweit die erste Anlage dieser Art, die ausschließlich für Krebstherapie und -forschung genutzt wird.

Die Ionentherapie ist eine Weiterentwicklung der Protonenstrahltherapie, für die die erste deutsche Anlage derzeit in München fertiggestellt wird. Die Münchner setzen auf diese Technik, weil sie erheblich billiger ist. Die Partikeltherapie mit Ionen oder Protonen ist schonender als andere Methoden. Gerade Kinder und junge Menschen könnten deshalb am meisten von der neuen Technik profitieren, schätzt Peter Huber, Leiter der Strahlentherapie des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) in Heidelberg. Er weiß: Das Dosis-Wirkungs-Verhältnis ist je nach Lage des Tumors um 5 bis 90 Prozent besser als bei der Röntgenbestrahlung.

Besonders gut geeignet ist der Beschuss mit Atomsplittern für klar lokalisierte Krebsgeschwüre, die tief im Körper, verborgen hinter anderen Organen oder in der Nähe von Versorgungssträngen wie Nerven oder Schlagadern liegen. Vor allem am Kopf und in der Nähe des Rückenmarks räumen die Schwerionen gründlich auf. „Schon die Ergebnisse in Darmstadt waren fantastisch“, schwärmt Staab.Das HIT wird nach einem Konzept gebaut, das die Darmstädter entwickelt haben.

Die Rechte daran hat zwischenzeitlich Siemens erworben. Der Konzern beginnt am 20. August mit dem Bau eines Schwerionen-Therapie-Zentrums in Marburg. Es wird Teil des Universitätskrankenhauses sein, das von der Rhön-Klinikum AG betrieben wird. Das neue Zentrum wird mit etwa 150 Millionen Euro gut ein Drittel teurer sein als das in Heidelberg. Denn dort floss sehr viel kostenlose Entwicklungsarbeit der GSI und von Siemens ein.

Im Untergeschoss des Heidelberger Gebäudes bilden Schaltschränke, Armaturen und Leitungen aus Edelstahl ein scheinbar heilloses Durcheinander. Von den 5000 Quadratmetern Nutzfläche benötigen die drei Behandlungsräume nur 60 Quadratmeter. Der Rest ist Technik. In zwei Schränken stehen zwei Behälter, kaum größer als Thermosflaschen für Kaffee. „Darin sind unsere Vorräte an Kohlenstoff und Wasserstoff“, sagt Staab. Jede Flasche enthält Myriaden Atome, ausreichend für mehrere Behandlungswochen. Ein starkes elektromagnetisches Feld entreißt den Kohlenstoffatomen einen Teil ihrer Elektronen. Übrig bleiben positiv geladene Atomsplitter, die Ionen. Sollen Protonen erzeugt werden, dient Wasserstoff als Grundlage, dem sein einziges Elektron entwendet wird.

Aufgrund ihrer elektrischen Ladung lassen sich beide Arten von Partikeln anschließend mithilfe von gewaltigen Magneten bis auf mehr als 200 000 Kilometer pro Sekunde beschleunigen. Den ersten Ionenstrahl erzeugten die Techniker im November. Seitdem wird die Anlage justiert. Ende des Jahres sollen die Tumorbehandlungen beginnen. „Wir können ungefähr 100 000 Parameter einstellen und müssen sie aufeinander abstimmen“, sagt Staab.

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