Es ist eine der gewaltigsten und kompliziertesten Maschinen, die man sich im Kampf des Menschen gegen den Krebs vorstellen kann: drei Stockwerke hoch, ein halbes Fußballfeld groß, Tausende Tonnen Stahl und eine Computerlogistik, an der sich Münchener Medizintechnikspezialisten Jahre lang die Zähne fast ausgebissen haben. Das ist das Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum, kurz HIT.

Eine weltweit einmalige Bestrahlungsanlage, strategisch ideal zwischen den wichtigsten medizinischen Einheiten der Heidelberger Universitätsklinik gelegen. Hier erhalten Krebspatienten jetzt das, was der medizinische Direktor des Zentrums, Jürgen Debus, die "personalisierte Therapie der Radioonkologie" nennt. Hier wird nicht mehr der Patient bestrahlt, sondern nur noch der bösartige Tumor - auf weniger als einen Millimeter genau.

Schnelle Teilchen, genau gerechnete Modelle

Für die Behandlung wird in der Heidelberger Anlage mit einem Synchrotronbeschleuniger ein ganzes Arsenal an energiereichen Teilchen auf fast achtzig Prozent der Lichtgeschwindigkeit gebracht und dann auf das Ziel gefeuert: Wasserstoffkerne, also Protonen, und schwere Ionen wahlweise aus Kohlenstoff, Sauerstoff oder Helium. Mit der gewaltigen Energie dringen die beschleunigten Teilchen bis zu dreißig Zentimeter tief ins Gewebe. Das genügt für Kopf- wie für Rumpftumore allemal.

Zumal die Heidelberger Anlage neben zwei horizontalen Bestrahlungsplätzen über einen "Gantry" verfügt - einen walzenförmigen, beliebig drehbaren Behandlungsraum, in dem die Strahlenkanone aus jeder gewünschten Richtung auf den Tumor gerichtet werden kann. Der Patient auf der Liege wird vom Roboter getragen, von Kameras überwacht und millimetergenau durch ein lasergestütztes Rasterscansystem justiert. Die Software weist den tumorzerstörenden Strahlen den Weg. Grundlage ist ein dreidimensionales Computermodell des Tumors, das vor der Behandlung mit hochauflösenden Bildgebungsverfahren erzeugt worden war.

Reduzierte Strahlendosis

Um die drei Minuten dauert eine Bestrahlung, weniger als zwanzig Minuten dürfte der Patient am Behandlungstag im HIT verbringen. Das alles sind technische und therapeutische Fortschritte, die viel Geld kosten - 119 Millionen Euro - und auch nicht über Nacht kommen. Mit Protonenstrahlen wurde schon Anfang des vorigen Jahrhunderts experimentiert, die biologische Durchschlagskraft der schweren Ionen hat man ein paar Jahrzehnte später entdeckt. Mitte der neunziger Jahre entstand in Darmstadt, am heutigen GSI-Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, die erste Teilchenbestrahlungsanlage, die zum Vorläufer des HIT wurde.

In zehn Jahren, bis Ende 2008, wurden dort 440 Krebspatienten in klinischen Studien behandelt. Es waren vor allem solche mit Kopf- und Schädelbasistumoren, aber auch mit Prostatageschwülsten. Ergebnis: Weniger als die Hälfte der Strahlendosis einer Standardbehandlung war nötig bei gleichzeitig deutlich kürzerer Bestrahlungszeit und deutlich größerer Genauigkeit. Das bedeutete weniger Nebenwirkungen und weniger Zweittumore.

Weitere Anlagen in Planung

Als besonders vielversprechend hinsichtlich der physikalischen Dosisverteilung erwiesen sich die Kohlenstoffionen, die auf ihrem Weg zum Tumor die geringste Streustrahlung im gesunden Gewebe hinterlassen und auf den Punkt genau am Ende des berechneten Strahlenwegs ihre geballte Energie zur Zerstörung der Krebszellen einsetzen. Nach Aussagen von Thomas Haberer, dem wissenschaftlich-technischen Direktor am HIT, der die Darmstädter Anlage mit aufgebaut hatte, ist die Heidelberger Anlage deutlich genauer und vielseitiger als vergleichbare Geräte in Japan oder Nordamerika, wo man schon in den neunziger Jahren den Ausbau der Teilchentherapie massiv vorangetrieben hat.

Weltweit siebzigtausend Patienten sind mittlerweile mit der neuen Technik, insbesondere mit Protonenstrahlen, behandelt worden. Einige Dutzend Maschinenparks mit integrierter Beschleuniger- und Bestrahlungstechnik gibt es schon. Doch das ist erst der Anfang. Überall werden neue Anlagen geplant und gebaut, allein in Deutschland sollen bis 2013 fünf neue Anlagen in den Kliniken zur Verfügung stehen: drei kombinierte Protonen- und Ionenstrahlanlagen sowie zwei reine Protonengeräte.

Kosten in einer gesamtwirtschaftlichen Rechnung

In Heidelberg geht es nun darum, die unterschiedlichen Bestrahlungsverfahren in klinischen Studien systematisch und vergleichend zu untersuchen. Die Krankenkassen haben die Kostenübernahme für die anfangs 1300 Patienten, die pro Jahr behandelt werden sollen, vertraglich zugesagt - keine Selbstverständlichkeit bei durchschnittlich geschätzten zwanzigtausend Euro Behandlungskosten pro Patient. Das ist dreimal so viel wie die konventionelle Strahlenbehandlung, die an etwa einer Viertelmillion Patienten in Deutschland angewendet wird. Aber vergleichbar den Kosten moderner Krebsmedikamente. "Würde man eine gesamtwirtschaftliche Rechnung aufmachen", sagt Debus, "könnte sich die Schwerionenbestrahlung mit weniger Nebenwirkungen, weniger Verdienstausfällen, kürzeren Behandlungszeiten und besseren Heilungsraten als die günstigere Alternative herausstellen." Zu alledem sollen jetzt in Heidelberg Daten gesammelt werden.

F.A.Z.
Joachim Müller-Jung