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Bestrahlung gegen Krebs : Der Triumph des Hochpräzisen

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Präzise und deutlich schonender als früher: Die Strahlentherapie bei Krebspatienten Bild: Getty

Viele Krebspatienten haben Angst vor einer möglichen Bestrahlung. Dabei ist diese in den letzten Jahren viel exakter geworden – und dadurch deutlich schonender.

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          Es sah nicht gut aus für die alte Dame, als sie 2012 in die Strahlenklinik des Universitätsklinikums Erlangen kam. Die 84-Jährige litt an einem fortgeschrittenen Lungenkarzinom. Der Tumor hatte gestreut, in ihren Knochen Metastasen gebildet. Der Krebs war nicht mehr heilbar. Entsprechend verzweifelt war die Patientin, als sie Professor Rainer Fietkau in seiner Sprechstunde gegenübersaß. Der Mediziner ist Präsident der Deutschen Gesellschaft für Radioonkologie, leitet als Direktor die Erlangener Strahlenklinik und sagt: „Früher war diese Diagnose ein rasches Todesurteil. Aufgrund der modernen Hochpräzisionsbestrahlung konnte die Patientin in Kombination mit einer Immuntherapie aber weiterleben, und die Schmerzen wurden so weit gelindert, dass es ihr relativ gutging.“

          Die rüstige alte Dame ist sein Lieblingsfall, denn trotz ihrer unheilbaren Krebserkrankung wohnte sie – bevor sie letztes Jahr ins Altersheim zog – weiterhin alleine zu Hause und spielte sogar Klarinette im Blasorchester. Und das, obwohl sich in den darauffolgenden Jahren immer wieder neue Metastasen in Knochen und sogar Hirn bildeten.

          Ihre Krankheitsgeschichte erzählt der Medizinprofessor auch deshalb so gerne, weil sie verdeutlicht, was die moderne Hochpräzisionsbestrahlung gemeinsam mit neuen medikamentösen Tumorbehandlungen wie Immuntherapie oder Antikörpern zu leisten vermag: „Noch im Jahr 2005 wäre diese Patientin wahrscheinlich innerhalb kürzester Zeit verstorben. Heute profitieren viele nicht mehr heilbare Patienten von Lebensverlängerung und Symptomlinderung, die wir durch die Kombination von Hochpräzisionsbestrahlung und modernen Immuntherapien erreichen. Es handelt sich hier zwar um eine palliative Bestrahlung. Aber das Tumorleiden ist in diesen Fällen als eine chronische Erkrankung anzusehen, die immer wieder mit sinnvollen Therapiemaßnahmen behandelt werden muss.“

          Früher war eine Bestrahlung eine Extrembelastung

          Auch bei der kurativen – also heilenden – Bestrahlung hat sich ungemein viel getan. Die moderne Radioonkologie ist seit ein paar Jahren viel schonender und individueller und mit einer medikamentösen Tumortherapie kombinierbar, die den Bestrahlungseffekt verstärkt und ergänzt. Die Bestrahlungsintensität kann heute millimetergenau auf den Tumor oder erkranktes Gewebe gerichtet werden und schont dadurch gesundes Gewebe. Mehr als die Hälfte der Krebspatienten wird im Laufe der Erkrankung bestrahlt. Zahllose Menschen verdanken ihr Leben nach Überstehen der Krebserkrankung auch der Strahlentherapie. Ziel der onkologischen Therapie heute ist daher das Zusammenspiel der verschiedenen Therapiemodalitäten aus Operation, medikamentöser Tumortherapie und Bestrahlung. Dies wird leider in vielen Fällen nicht erreicht. Deshalb erlebt Radioonkologe Fietkau wie viele seiner Kollegen, dass ein Großteil der Patienten nach wie vor Angst vor der Strahlentherapie hat: „Die meisten Menschen verknüpfen mit Strahlen nach wie vor etwas Unheimliches oder sogar Bedrohliches.“

          Sicherlich liegt das auch an Erfahrungen aus früheren Zeiten, in denen Bestrahlung oft mit gravierenden Nebenwirkungen verbunden war. Bis in die 1990er Jahre hinein war die Energie der verwendeten Strahlung deutlich niedriger und daher überwiegend in den oberflächlichen Hautschichten deponiert. Um einen Tumor in zehn Zentimeter Tiefe zu bestrahlen, musste man beispielsweise die drei- oder vierfache Dosis in der Haut ablagern.

          Das führte zu Hautveränderungen und offenen Hautstellen, die häufig nur langsam abheilten. Hinzu kam noch ein zweiter Effekt: Man hatte ein Problem, den Tumor zu lokalisieren. Heute, im Zeitalter von Computertomographie und Magnetresonanztherapie, klingt das seltsam. Bis Mitte der 1980er Jahre jedoch war es durch die noch geringere Exaktheit der bildgebenden Verfahren schlechter möglich, die Position eines Tumors, zum Beispiel in der Lunge, zu bestimmen. Die Folge: Das gesamte Gewebe eines sehr großen Felds musste durchstrahlt und eine hohe Dosis appliziert werden, um sicherzustellen, dass der Tumor tatsächlich vollständig erfasst war.

          Diese Krux führte dazu, dass es oft infolge der Bestrahlung während der Therapie und auch noch lange danach zu Hautveränderungen kam: Während der Therapie sah die bestrahlte Hautregion wie nach einem Sonnenbrand aus, später verfärbte sie sich dunkel, wurde lederartig, in seltenen Fällen entstand ein Geschwür. Manchmal beeinträchtigten die Folgen der Bestrahlung die Lebensqualität der Patienten sehr stark. So musste früher beispielsweise bei einem Tumor in der Gebärmutter das gesamte Becken bestrahlt werden und somit auch der Dünndarm. Die Betroffenen litten infolgedessen unter Durchfällen und Fistelbildungen; oftmals stellte der Darm seine Funktion sogar komplett ein. Eine extreme Belastung für die Patienten.

          Die Bestrahlung zerstört die DNA der Tumorzelle

          Die technische Entwicklung der Strahlentherapie in den vergangenen Jahren führte zu einer besseren Heilung und einer Verminderung von bleibenden Spätfolgen der Therapie. Aber wie läuft die Strahlentherapie eigentlich ab? Womit wird bestrahlt? Und was passiert dabei im Körper?

          Grundsätzlich gilt: Die Hochpräzisionsbestrahlung muss sorgfältig vorbereitet und individuell geplant werden. Auf eine millimetergenaue Berechnung des Bestrahlungsfelds und des Einfallwinkels folgt die Erstellung eines Bestrahlungsplans. Dafür wird eine Computertomographie der zu bestrahlenden Körperregion gemacht. „Mit Hilfe der bildgebenden Verfahren kann der Tumor heute im Körper präzise lokalisiert und von Normalgewebe exakt abgegrenzt werden“, erklärt Fietkau.

          Zudem ist es möglich, die Dosisverteilung im Körper mit Computerprogrammen im Vorfeld exakt zu berechnen. So wird die notwendige Gesamtdosis in Abhängigkeit der Strahlenempfindlichkeit des Tumors bestimmt. Diese Gesamtdosis teilt man normalerweise in Fraktionen. Meist erstreckt sich die Therapie deshalb über mehrere Wochen. Als Standardbehandlung gilt die sogenannte perkutane Strahlentherapie: Der Patient liegt auf einer Behandlungsliege unter dem Bestrahlungsgerät. Die Strahlen dringen von außen durch den Körper. Daher stammt auch der Name: „perkutan“ bedeutet „durch die Haut“.

          Bestrahlt wird in den meisten Kliniken in Deutschland mit Photonen. Hierbei handelt es sich um hochenergetische Röntgenstrahlen, die mittels sogenannter Linearbeschleuniger erzeugt werden. Die Strahlen greifen über physikalische und chemische Prozesse in die biologischen Vorgänge der Tumorzellen ein. Experte Fietkau erklärt: „Die Bestrahlung zerstört die DNA, also die Erbsubstanz, der Tumorzelle. Die Zellen verlieren die Fähigkeit, sich zu teilen, und sterben ab. Der Tumor wird dadurch kleiner oder verschwindet sogar ganz. Daneben haben wir in den vergangenen Jahren gelernt, dass die Bestrahlung auch immunologische Prozesse auslöst, was die Immuntherapie unterstützt.“

          Genauso effektiv wie eine Operation

          Das gesunde Gewebe wird durch sogenannte Kollimatoren geschont. Das sind 0,5 bis ein Zentimeter dicke Bleischeiben, die in das Bestrahlungsfeld hineingefahren werden. Die neuesten Geräte umkreisen den Patienten. Gleichzeitig werden die Bleiblenden hin- und hergefahren. Das Besondere: Auf diese Weise passt sich das Bestrahlungsfeld dem Tumor und der Tumorumgebung an. Selbst wenn der Tumor kugel- oder ellipsenförmig ist, kann das Bestrahlungsfeld genau angepasst werden. Zum Vergleich: Früher wurde ein kugelförmiger Tumor mit einem viereckigen Feld in Form eines großen Quaders bestrahlt. Infolgedessen wurde sehr viel mehr gesundes Gewebe bestrahlt als heute. „Mittlerweile wird das umliegende Gewebe besser geschont, und es treten damit auch deutlich weniger Nebenwirkungen auf“, erklärt Fietkau.

          Gut verdeutlichen lässt sich das an folgendem Beispiel: Sitzt der Tumor beispielsweise in der Nähe der Speiseröhre, war früher auch diese mit im Bestrahlungsfeld. Dadurch entzündete sie sich, und der Patient erlitt Schluckbeschwerden. Heutzutage wird versucht, einen großen Teil der Speiseröhre aus dem Bestrahlungsfeld herauszunehmen. Dadurch hat der Patient deutlich weniger Schluckbeschwerden. Moderne Technik ermöglicht es, bei einem Lungentumor die Atemphasen zu erfassen und diese Bewegungen auszugleichen. Auch die Organbewegungen durch Aktivitäten etwa von Magen und Darm müssen bei der Bestrahlungsplanung beachtet werden. Bestrahlt wird erst, wenn Tumor und Zielgebiet genau übereinanderliegen. Dabei werden zwar nach wie vor auch gesunde Körperzellen geschädigt – nur eben deutlich weniger als früher. Die zelleigenen Reparatursysteme beseitigen die Schäden am Erbgut. „Wie mit einer Schere schneiden sie die Stellen heraus und ersetzen sie durch intakte“, sagt Fietkau.

          „Diese Fähigkeit zur Erbgut-Reparatur ist in gesunden Zellen besser ausgeprägt als in Krebszellen. Während sich die eigentlich gesunden Zellen regenerieren, sterben die Krebszellen ab und werden von den Immunzellen des Körpers beseitigt.“ Um den gesunden Zellen genügend Zeit für die Reparatur zu geben, wird die Gesamtdosis der Bestrahlung fraktioniert, also auf mehrere Sitzungen verteilt. Der Zeitplan einer Strahlentherapie variiert von Tumor zu Tumor und von Patient zu Patient: Manchmal sind nur zehn Sitzungen notwendig, in anderen Fällen sind es 15. Oder auch nur eine einzige: Die sogenannte Radiochirurgie ist die Extremform der Präzisionsbestrahlung.

          Diese bietet beispielsweise eine Alternative, wenn bei einer Erkrankung des Gehirns eine Operation am offenen Schädel vermieden werden soll. Die Behandlung des Tumorgewebes ist so gründlich und millimetergenau wie mit dem Skalpell. „Mit der Hochpräzisionsbestrahlung kann eine einzelne Hirnmetastase oder auch ein kleiner Tumor, der am Rande der Lunge liegt, genauso gut behandelt werden wie mit einer Operation“, sagt Professorin Stephanie E. Combs, Direktorin der Klinik und Poliklinik für Radioonkologie und Strahlentherapie am Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München. Sie erklärt den Vorteil dieser Methode: „Eine ablative Hochpräzisionsbestrahlung ist heute oftmals genauso effektiv wie eine Metastasen-Operation, aber nichtinvasiv und daher sicherer für den Patienten.“

          Künftig soll Künstliche Intelligenz eine Rolle spielen

          Entscheidend für den Erfolg der Behandlung ist dabei auch die Lagerung des Patienten auf einer speziell auf ihn angepassten Liege. Um räumliche Abweichungen zu vermeiden, wird die haargenaue Position des Patienten vor jeder Bestrahlung erneut mit einer Computertomographie überprüft. Bei der Bestrahlung von Hirnmetastasen fixiert eine spezielle, individuell angepasste Kopfmaske denselbigen. Die Maske wird am Bestrahlungstisch mit einer Haltevorrichtung befestigt und verhindert dadurch jedwede Bewegung des Patienten während der Behandlung.

          Dies stellt zugleich sicher, dass wirklich nur das betroffene Gewebe bestrahlt und das gesunde Gewebe nach Möglichkeit geschont wird. Die Folge: Die Behandlung ist nichtinvasiv und kann selbst dann nebenwirkungsarm sein, wenn der Tumor in der kritischen Region liegt. An der bestrahlten Stelle kann es zwar zu Haarausfall und Hautrötungen kommen. Im Anschluss an die etwa 45-minütige Behandlung darf der Patient in vielen Fällen aber gleich wieder nach Hause und kann dort seinen gewohnten Tagesaktivitäten nachgehen. In manchen Fällen ist die Strahlentherapie jedoch in einem stationären Aufenthalt besser. Hier können begleitende Maßnahmen wie eine Schmerztherapie oder auch eine Chemotherapie verabreicht werden.

          Zum Einsatz kommt die Hochpräzisionsbestrahlung auch bei Prostatakrebs. „Bei der Prostata war die Operation lange Jahre Standard“, sagt Combs. „Mit Hilfe der Bestrahlung lässt sich diese Krebserkrankung aber gut behandeln – mit geringeren Nebenwirkungen: Die Sexualfunktion des Organs kann besser erhalten werden, und zugleich kommt es seltener zu Inkontinenzproblemen.“

          Dieses Beispiel verdeutlicht erneut den wohl größten Vorteil der hochpräzisen Bestrahlung: Da diese lokal begrenzt ist, treten Nebenwirkungen wie Hautrötungen nur im Bereich des Bestrahlungsfelds auf und halten nicht lange an. „Eine Bestrahlung kann zudem zu Müdigkeit, Fieber und Appetitlosigkeit führen“, sagt Combs, „aber auch diese Symptome sind meist nur vorübergehend.“

          In Zukunft soll im Kampf gegen Krebs Künstliche Intelligenz eine entscheidende Rolle spielen, um das Wachstum und die Ausdehnung des Tumors schon vor Therapiebeginn zu berechnen. Spezielle Computerprogramme und Algorithmen werden aus Daten des Patienten und aus den exakten Erkenntnissen der bildgebenden Verfahren detaillierte Informationen herausziehen können, um die Ausdehnung des Tumors besser darzustellen.

          Auch das Wachstumsmuster des Tumors sollte dadurch besser vorhersehbar sein und Patienten leichter identifiziert werden, die ein höheres Rückfallrisiko haben und damit einer intensivierten Behandlung bedürfen. Auf diesem Weg kann die Hochpräzisionsbestrahlung weiter optimiert werden, um Krebs noch wirksamer zu bekämpfen.

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