Skip to main content English

Molekulare und angewandte Radiobiologie

Molekulare und angewandte Radiobiologie

Ein wichtiger Faktor, der den Fortschritt in der Präzisionsradioonkologie und der Krebsbehandlung im Allgemeinen einschränkt, ist die Komplexität der Krankheit. Seit vielen Jahrzehnten haben technologische Innovationen und Fortschritte in der Physik die Strahlentherapie aus klinischer Sicht zu einer hochgradig personalisierten Krebsbehandlung gemacht. Ihre Bedeutung wird sogar noch zunehmen, da die Immuntherapie eine neue Säule in der Krebsbehandlung darstellt. Eine Herausforderung in der strahlenbiologischen Forschung ist die Definition von reproduzierbaren, zuverlässigen und praktischen Modellen.

Gegenwärtig konzentriert sich unsere Forschung hauptsächlich auf die Strahlenbiologie der Ionenstrahltherapie. Unser Ziel ist es, besser zu verstehen, wie die physikalischen Vorteile der Ionenstrahltherapie für ein besseres Ansprechen der Patienten auf die Therapie genutzt werden können. Die relative biologische Wirksamkeit von Protonen und Kohlenstoff-Ionen hängt von verschiedenen biologischen und physikalischen Faktoren ab, die detailliert charakterisiert werden müssen. Bislang stützt sich die Behandlungsplanung weitgehend auf biologische Daten aus Experimenten mit nicht-menschlichen und nicht-kanzerösen Zelllinien. Wir führen eine detaillierte Charakterisierung in menschlichen Krebszelllinien und 3D-Sphäroidmodellen durch, um die Planung der Partikelbehandlung deutlich zu verbessern.

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt liegt auf den molekularen Mechanismen der Tumorimmunumgehung und der strahleninduzierten Anti-Tumor-Immunantwort. Es wird angenommen, dass die Bestrahlung mit der Hemmung von Immun-Checkpoints synergistisch wirkt. Ein spezifisches Ziel ist die Umwandlung von immunologisch kalten (irresponsiven) Tumoren, wie Bauchspeicheldrüsenkrebs und Sarkomen, in immunologisch heiße (responsive) Tumoren. Die Regulierung von Immun-Checkpoint-Proteinen und die Freisetzung von Tumor-Neoantigenen nach einer Partikelbehandlung werden in fortgeschrittenen Organoidmodellen untersucht. In diesen Modellen werden Tumorzellen und stromale Krankheitskomponenten kombiniert, um die komplexe Mikroumgebung des Tumors nachzubilden, die ein wichtiger Faktor für das Ansprechen auf die Therapie und die Immunmodulation ist.