Protonentherapie

Bei der Protonentherapie handelt es sich um eine Therapie zur Behandlung von Krebsgeschwüren, also Tumoren. Protonenstrahlen werden dabei zum Beispiel in einem Synchrotron oder Zyklotron erzeugt und beschleunigt und gezielt auf den Tumor "geschossen". Das Verfahren wird insbesondere bei Patienten angewandt, bei denen die herkömmliche Röntgenbestrahlung nicht ausreichend genutzt werden kann, weil der Tumor entweder zu tief im Körper sitzt oder aber von empfindlichen Organen umgeben ist. Die Protonentherapie ermöglicht eine optimierte Dosisverteilung innerhalb der zu bestrahlenden Region.

Die Protonentherapie ist die am häufigsten angewandte Form der sogenannten Partikeltherapie, die zum Beispiel auch die Bestrahlungen mit den schwereren Kohlenstoff-Ionen umfasst.

Wirkungsweise

Eindringtiefe von Protonen in Gewebe im Vergleich zu anderen Bestrahlungsarten

Die Protonentherapie ermöglicht durch ihre Zielgenauigkeit die Behandlung von Tumoren auch in sensiblen Körperregionen. Der Beschleuniger liefert Protonen (von bis zu 60 % der Lichtgeschwindigkeit) als gut gebündelten Strahl, der präzise auf den vorher berechneten Ort im Tumorgewebe gelenkt werden kann. Beim Eindringen in den menschlichen Körper wird der Strahl so gebremst, dass die Protonen den größten Teil ihrer Energie direkt im Tumorherd entladen (Bragg-Peak). Die ionisierende Wirkung der Protonen führt dann zu einer Schädigung der Tumorzellen, insbesondere ihrer DNA.

Durch die dreidimensional präzise Protonendeposition ist die dadurch erreichbare Strahlendosis im Ziel höher als beim Einsatz der konventionellen Röntgenstrahlung und der mittels Linearbeschleuniger erzeugten Photonen. Im Gegensatz zu anderen Bestrahlungsformen sinkt bei der Protonentherapie deshalb auch das Risiko von Nebenwirkungen. Umgebendes, gesundes Gewebe wird weitgehend geschont (siehe auch Strahlentherapie).

Medizinische Bewertung

Weltweit wurden in ca. 45 Jahren bisher (Dezember 2008) rund 60.000 Patienten mit verschiedenen Indikationen behandelt. Darüber ist in der einschlägigen Fachliteratur berichtet worden (s.u.a. ^[1] oder ^[2]). Die gesetzlichen Krankenkassen in der Bundesrepublik Deutschland haben die Protonentherapie bislang nur bei drei Diagnosen in ihren Leistungskatalog aufgenommen. ^[3]

Die Liste der bis jetzt weltweit durchgeführten Behandlungen wird von der Particle Therapy Co-Operative Group ^[4] laufend auf den neuesten Stand gebracht.

Bestehende Einrichtungen

Das erste Protonentherapie-Zentrum in West-Europa ist seit 1984 am Paul Scherrer Institut (PSI) in Villigen in der Schweiz in Betrieb. Bis Ende 2008 wurden dort 5076 Patienten mit Augentumoren mit Protonen behandelt. Am PSI steht – neben den vier Gantries des RPTC in München – die bisher weltweit einzige Gantry für die Bestrahlung tief liegender Tumoren, die mit der sogenannten Spot-Scanning-Technik ausgerüstet ist. Die Tumoren werden dabei mit einem ca. 7 mm breiten Protonenstrahl 3-dimensional abgescannt. Bis Ende 2008 wurden damit 426 Patienten erfolgreich bestrahlt, seit Februar 2007 mit einem neuartigen supraleitenden Kompaktzyklotron. Das PSI ist auch europaweit das einzige Zentrum, welches Erfahrung mit der intensitätsmodulierten Protonentherapie hat. Der erste Patient mit einem Chordom im Bereich der Wirbelsäule wurde mit dieser Methode bereits 1999 am PSI behandelt.

In Deutschland existieren drei Protonentherapieeinrichtungen: das Rinecker Proton Therapy Center (RPTC)^[5] in München mit vier Gantries^[6] und die Augentumortherapie am Ionenstrahllabor ISL des Helmholtz-Zentrums Berlin (bis 2008 Hahn-Meitner-Institut) in Berlin. Dort wurden seit 1998 über 1200 (Stand Ende 2008) Augentumor-Patienten behandelt. Das RPTC in München ist das erste klinisch betriebene Protonentherapiezentrum Europas, die Patientenbehandlung hat dort im März 2009 begonnen. Weiterhin wurde von 1997 bis 2008 im Rahmen eines Pilotprojektes bei der GSI in Darmstadt Patienten mit Kohlenstoffionen behandelt. Das Nachfolgeprojekt am Universitätsklinikum Heidelberg ist das Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum ("HIT"^[7], Basis: Synchrotron) wurde im November 2009 eröffnet. Am HIT werden seitdem Patienten mit Protonen und Kohlenstoffionen vorwiegend im Rahmen von klinischen Studien behandelt. HIT ist die erste Anlage in der Welt, die mit der Scanningtechnik sowohl Protonen als auch Kohlenstoffionen applizieren kann. Für Forschungszwecke stehen darüber hinaus andere Ionen wie zum Beispiel Helium und Sauerstoffionen zur Verfügung.

Das erste "hospital-based" Protonentherapie-Zentrum der Welt wurde im Jahre 1990 am Loma Linda University Medical Center (LLUMC) in Kalifornien eröffnet. Im klinischen Routinebetrieb wurden dort bislang über 13.000 Patienten mit 50 unterschiedlichen Tumorarten und anderen Krankheitsbildern behandelt. Mit jährlich ca. 1.500 Patienten werden hier mit einem leistungsstarken Synchrotron (250 MeV, Optivus ^[8]) mehr Behandlungen durchgeführt als in allen anderen Protonentherapiezentren weltweit. Für die behandelten Prostatakrebs-Patienten der LLUMC existiert das weltweit größte nachsorgende Programm auf der Basis der Patientenselbstorganisation Brotherhood Of the Balloon, die über 4.000 Mitglieder hat (Stand Mai 2009).^[9]

Es gibt Protonentherapiezentren in elf weiteren Ländern (Ende 2008)^[4].

Zukünftige Standorte von Therapiezentren in Deutschland, Österreich und in der Schweiz

An mehreren Standorten in Deutschland wird ebenfalls der Bau von Protonentherapiezentren in Betracht gezogen, beispielsweise im Rhein/Main/Saar-Gebiet durch das Klinikum in Offenbach am Main oder das Universitätsklinikum des Saarlandes, in Köln/Bonn/Aachen, Universitätsklinikum Dresden, sowie in Berlin, Essen und in der Region Hamburg/Schleswig-Holstein.

Projekte und Standorte:

1. Schleswig-Holstein und Hamburg haben sich auf Kiel als gemeinsamen Standpunkt geeinigt. Im ersten Quartal 2007 soll ein Firmenkonsortium aus den Anbietern ausgewählt werden, das die Anlage in Kiel baut. Eine Besonderheit des Projektes ist die Schwerionentechnologie.
2. Das Universitätsklinikum Essen hat im Rahmen einer Public-Private-Partnership (PPP) im Herbst 2006 mit dem Bau des Protonentherapiezentrums begonnen. Ende 2011 soll das Westdeutsche Protonentherapiezentrum Essen (WPE) fertiggestellt sein. Gegenwärtig (03/2011) ist das Gebäude fertiggestellt und die Inbetriebnahme der Behandlungsräume ist in der finalen Phase.
3. Das Klinikum Offenbach GmbH sucht im Rahmen eines nichtförmlichen Interessenbekundungsverfahrens (Supplement zum Amtsblatt der Europäischen Union Dokument 2007/S 80-098186) einen Investor und Betreiber für die Errichtung eines Protonentherapiezentrums.
4. Das Universitätsklinikum Giessen-Marburg errichtet ebenfalls eine Partikeltherapie-Anlage, eine kombinierte Protonen- und Kohlenstoff-Therapie-Anlage, am Standort Marburg, welche voraussichtlich ab November 2011 die ersten Patienten behandeln wird. Die Baumaßnahme wurde im August 2007 begonnen.
5. In Wiener Neustadt ist MedAustron geplant, ein Zentrum für Therapie und Forschung, das Protonen und Kohlenstoffionen verwenden wird. Es ist mit dem Beginn des Probebetriebes in 2013 zu rechnen.
6. In der Gemeinde Galgenen im Kanton Schwyz soll das erste rein klinisch tätige Protonentherapiezentrum der Schweiz entstehen ^[10]. Das Therapiezentrum wird sich auf die ambulant durchgeführte Strahlentherapie mit Protonen spezialisieren. Es soll für Patienten aus der ganzen Schweiz und dem Ausland offen stehen. Der Baubeginn ist auf Frühjahr 2010 und die Inbetriebnahme gegen Ende 2013 geplant.
7. Das Universitätsklinikum Dresden errichtet bis Ende 2013 eine Protonentherapieanlage, die ersten Patienten sollen ab 2014 behandelt werden. Das Besondere des Projekts: Neben der Krankenversorgung steht die Anlage den Forschern des „Zentrums für Innovationskompetenz für Medizinische Strahlenforschung in der Onkologie – OncoRay“ zur Verfügung. Zu Forschungszwecken entsteht parallel zu dem auf Magnetfeldern beruhenden Teilchenbeschleuniger ein zweiter, der die Protonen mittels Laserstrahlen auf Höchstgeschwindigkeit bringt. Damit wird in Dresden die weltweit erste Anlage dieser Art gebaut.

Neuere Entwicklungen

Die Entwicklung kleinerer und billigerer Teilchenbeschleuniger verspricht, diese Therapiemöglichkeit einer immer größerer Zahl von Krebspatienten zugänglich zu machen. Beispielsweise wird an der Entwicklung eines supraleitenden Zyklotrons in "Tischgröße" gearbeitet.^[11]

Weblinks

• C. Graf Hoensbroech - "Protonentherapie für Krebspatienten" in Die Welt vom 22. Dezember 2004
• Einführung in die Protonentherapie auf der Website des RINECKER PROTON THERAPY CENTERS (RPTC)
• Stellungnahme zur Strahlentherapie mit Protonen in Deutschland (PDF, 37 kB), Positionspapier der Deutschen Gesellschaft für Radioonkologie e.V. (DEGRO) vom 8. Dezember 2005

Literatur

• Rinecker, Hans: Protonentherapie - Neue Chance bei Krebs. ISBN 3-7766-2422-1

Quellen

1. ↑ Oncolink Infoseite des Abramson Cancer Center der University of Pennsylvania, USA
2. ↑ Artikel: Clinical Applications of Proton Radiation Treatment at Loma Linda University (PDF)
3. ↑ AOK: Übersicht zur Kostenübernahme von Protonentherapie in der gesetzlichen Krankenversicherung
4. ↑ ^{a b} PTCOG: Particle Therapy Co-Operative Group Facharbeitsgruppe zur Partikeltherapie
5. ↑ Rinecker Proton Therapy Center Protonentherapiezentrum in München
6. ↑ H. Rinecker: Protonentherapie - Neue Chance bei Krebs, F.A. Herbig Verlagsbuchhandlung, München, 2005, Seite 59.
7. ↑ http://www.klinikum.uni-heidelberg.de/Heidelberger-Ionenstrahlen-Therapie-HIT.1165.0.html
8. ↑ Homepage Optivus Hersteller von Geräten zur Protonentherapie
9. ↑ Infoseite "Proton Beam Therapy and Prostate Cancer Treatment Information" der Patientenorganisation Brotherhood Of The Balloon
10. ↑ Homepage des Proton Therapy Center Switzerland
11. ↑ J.N.A. Matthews: "Accelerators shrink to meet growing demand for proton therapy", Physics Today, März 2009, p. 22

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