INDIGO – personalisierte, modellgestützte Optimierung der Bestrahlungsplanung mit Protonen für Patienten mit niedriggradigen Gliomen

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Semi Harrabi, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Nuklearmedizin, Strahlentherapie, Strahlenbiologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 508784421

Neben Chirurgie und Chemotherapie ist die Strahlentherapie ein Grundpfeiler der Behandlung von Gehirntumoren im Allgemeinen. Insbesondere Patienten, die an sogenannten niedrig-gradigen Gliomen erkrankt sind, haben in der Regel eine günstige Prognose. Daher ist die Vermeidung therapiebedingter Nebenwirkungen von besonderer Bedeutung. Die Behandlung mit Protonenstrahlen verspricht bei gleicher Wirksamkeit weniger Nebenwirkungen, da die vom umliegenden gesunden Gewebe absorbierte Dosis deutlich reduziert werden kann. Während es zunehmend Belege für eine geringere Beeinträchtigung der Gedächtnisleistung oder eine geringere Rate an Hormonausfällen nach einer Protonenstrahltherapie gibt, mehren sich auch Beobachtungen, die von einem Auftreten kleiner strahlenbedingter Verletzungen im Gehirn berichten. Diese Veränderungen treten nicht an willkürlichen Stellen auf, sondern können gehäuft im Überschneidungsbereich des Ventrikelsystems mit Anteilen des Protonenstrahls mit einer erhöhten biologischen Wirksamkeit beobachtet werden. In den meisten Fällen gehen diese Veränderungen nicht mit klinischen Beschwerden einher, jedoch bergen sie das Risiko sich in einen schwerwiegenden Gewebsuntergang zu entwickeln. Das Risiko für die Entwicklung einer Radionekrose ist dosisabhängig. Bislang findet für die Berechnung der biologischen Strahlendosis von Protonen weltweit ein fixer Faktor von 1,1 Anwendung. Tatsächlich deuten verfügbare klinische Daten jedoch darauf hin, dass die biologische Wirksamkeit von Protonen nicht konstant, sondern vielmehr variabel ist und in bestimmten Bereichen des Therapiestrahls deutlich unterschätzt wird. Komplexe strahlenbiologische Modelle ermöglichen eine individuelle Risikoanalyse und Vorhersage besonders gefährdeter Bereiche. Das Ziel dieses Studienvorhabens ist mit Hilfe einer vollkommen neuartigen personalisierten modell-gestützten Optimierung der Bestrahlungsplanung das Risiko für das Auftreten solcher strahleninduzierten Veränderungen zu minimieren und somit die potentiellen Vorteile einer Bestrahlung mit Protonen zu maximieren.

• DFG-Verfahren: Klinische Studien
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Jürgen Debus; Professorin Dr. Mechthild Krause; Dr. Johannes Krisam