Krebs-Behandlung mit KI: Weniger Risiko – neue Strahlentherapie an der Charité in Berlin
Eine neue Strahlentherapie der Charité in Berlin soll Nebenwirkungen bei der Krebsbehandlung minimieren. Das Gerät des Herstellers Varian, das am 24. Januar 2024 eingeweiht wurde, ist bis jetzt noch das einzige seiner Art in Berlin-Brandenburg.
Michael Kleber
Professor Daniel Zips (l.), Direktor der Klinik für Radioonkologie und Strahlentherapie der Berliner Charité, erklärt, wie die neue Adaptive Strahlentherapie funktioniert.
Maria Neuendorff
Der Neuling an der Charité bekommt gleich Arbeit: Gerade noch hat das neue Bestrahlungsgerät „Ethos“ eine große Schleife für die Einweihungsfotos getragen, als wenige Minuten später schon der erste Patient in die futuristische Röhre geschoben wird. Er hat einen Hodentumor. Das CT, das der neuartige, hochmoderne Apparat von seinem Becken macht, erscheint nebenan in einem Raum auf mehreren Monitoren.
„Die Bildgebung ist viel besser als vorher“, freut sich Prof. Daniel Zips. „Sie zeigt sozusagen die Anatomie des Tages“, erklärt der Direktor der Klinik für Radioonkologie und Strahlentherapie. Denn die ändere sich bei jedem Patienten nicht nur durch Wachstum oder Schrumpfung des Tumors, sondern unter anderem auch durch den Füllstand von Blase und Darm, durch den die Organe im Unterleib täglich verschoben werden.
Behandlungsplan in wenigen Minuten
Das neue Bestrahlungsgerät ermittelt durch seine integrierte Bildgebung mittels Computertomographie nun die genauen geometrischen Verhältnisse von Tumor und umliegenden Organen. Künstliche Intelligenz (KI) berechnet in wenigen Minuten, wo gezielt und mit welcher Dosis bestrahlt werden kann, ohne gesundes Gewebe zu gefährden. „Normalerweise brauchen wir für diese Berechnung bis zu drei Werktage“, berichtet Zips.
Was die KI vorschlägt, wird allerdings nochmal von den Charité-Medizinern an den Bildschirmen überprüft. Erst danach drückt eine Ärztin auf „Freigabe“, und die eigentliche Bestrahlung, die nur zwei Minuten dauert und schmerzfrei ist, beginnt.
„Das ist ein Paradigmenwechsel in der Strahlentherapie“, sagt Ina Cyzborra (SPD), Senatorin für Wissenschaft, Gesundheit und Pflege, am Mittwoch (24.1.) während der Vorstellung des Gerätes auf dem Charité-Gelände in Wedding. „Von der Einführung der adaptiven Strahlentherapie an der Charité werden Forschung und Patientenversorgung gleichermaßen profitieren“.
Das glaubt auch Klaus Kronewitz, Patientensprecher von der Prostatakrebs-Selbsthilfegruppe Berlin-Nord, der die neue Methode sogar als „Quantensprung“ bezeichnet. „Normalerweise werden die Patienten angehalten, zur Strahlenbehandlung mit einer halbvollen Blase zu kommen, was aber nicht immer so einfach machbar ist“, erklärt er. So müssen Behandlungen, meist sind es 25 bis 30, auch häufig verschoben werden.
Strahlendosis wird täglich neu berechnet
Doch der hochmoderne Linearbeschleuniger ermöglicht es nun, die Strahlendosis täglich neu an die Veränderungen von Organen und Tumoren anzupassen. Die Charité gehört deutschlandweit zu den ersten Anwendern und führt als einzige Klinik in Berlin-Brandenburg diese Behandlungen durch. Kronewitz hofft, dass nach ersten Erfolgen bald auch weitere Geräte beim Hersteller Varian bestellt werden können, der zur Siemens Healthineers AG gehört.
„An der Charité werden wir die adaptive Strahlentherapie zunächst bei Patienten mit Prostatakrebs einsetzen“, sagt Professor Zips. Später soll sie auch auf andere Tumorarten ausgeweitet werden.
Krebs-Zellen werden abgetötet
Davon können insbesondere Patientinnen und Patienten mit gynäkologischen Tumoren und/oder Harnblasenkrebs profitieren, bei denen ebenfalls Blasen- und Darmfüllungen die Lage von Organen und Tumor beeinflussen.
Die Strahlentherapie generell ist eine der zentralen Säulen der Krebstherapie. Etwa die Hälfte aller Krebspatienten erhielt diese Behandlung im Laufe ihrer Erkrankung, so Zips. Bei einer Strahlentherapie wird der Tumor hochintensiver Strahlung ausgesetzt, die die Moleküle im Körper verändern kann und üblicherweise mithilfe von Linearbeschleunigern erzeugt wird. Die Strahlung soll die Zellen im Tumorgewebe schädigen, insbesondere den Zellkern mit der Erbinformation. Ziel ist es, den Krebs durch die Bestrahlung zu zerstören oder zumindest zu verkleinern, während sich gesundes Gewebe schnell regeneriert.
„Bei einer herkömmlichen Strahlentherapie kann man aber nicht ausschließen, dass umliegende Organe in Mitleidenschaft gezogen werden“, betont Zips. Weil das mitunter zu lebenslangen Beeinträchtigungen führen könnte, müssen die Ärzte das Risiko stetig abwägen und geben im Zweifelsfall eher geringere Dosen, die aber wiederum den Tumor nicht immer vollständig abtöten können.
Der Krebsforscher zeigt Bilder einer jungen Frau mit einem Schluckmuskeltumor. „Die Heilungschancen betragen zwar 90 Prozent, aber es gibt auch ein sehr hohes Risiko, dass die Patientin danach ein Leben lang an Schluckstörungen leidet, und zwar so, dass es ihre Lebensqualität stark beeinflusst“, erklärt der Mediziner.
Risiko von lebenslangen Nebenwirkungen
Spätfolgen bei der Prostata-Krebs-Bestrahlung sind unter anderem chronische Blasen- und Enddarmentzündungen. Bei der Behandlung eines Lungentumors können dagegen neben der Lunge auch Speiseröhre oder Herz geschädigt werden.
Mit der neuen adaptiven Bestrahlung, die den Ärzten und Physikern nun erlaube, quasi minütlich auf Veränderungen im Körper der Patienten zu reagieren und die Dosis und das Bestrahlungsareal anzupassen, könne man das Risiko zwar nicht auf null setzen, aber in erheblichem Maße verringern, erklärt Zips.
Und er denkt sogar noch weiter. Auch das Feedback der Patienten, also zum Beispiel Rückmeldungen zur Verträglichkeit, könnte künftig quasi in Echtzeit in die Behandlung einfließen. „Das nimmt den Betroffenen dann auch das Gefühl, der Behandlung einfach nur ausgeliefert zu sein.“
Radioonkologie und Strahlentherapie der Charité
Die Klinik für Radioonkologie und Strahlentherapie der Charité Universitätsklinik hat in Berlin drei zentrale Standorte: am Campus Benjamin Franklin (CBF) in Berlin-Steglitz, am Campus Virchow-Klinikum (CVK) in Berlin-Wedding und am Campus Charité Mitte (CCM).
Unter der Leitung von Professor Daniel Zips sind 145 Krebsspezialisten für die medikamentöse Tumortherapie und die Strahlentherapie zuständig, mit der jährlich rund 4000 Patienten behandelt werden. Die Behandlungen dauern meist zwischen vier bis sieben Wochen und beinhalten 25 bis 30 Sitzungen.
Mit verschiedensten Geräten wie Linearbeschleunigern, Brachytherapie-Anlagen, ein Gerät zur intraoperativen Strahlentherapie, einer Protonentherapie-Anlage sowie dem neuen Bestrahlungsgerät „Ethos“ können laut Charité sämtliche Therapiekonzepte der modernen Radioonkologie zur Behandlung und Heilung von Tumorerkrankungen aus einer Hand angeboten werden.