Analyse des Wirkmechanismus von Mikrostrahltherapie (MRT) auf Gliome in einem Mausmodell mittels innovativer 3D-Bildgebungstechnologie

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Schmid
• Fachliche Zuordnung: Radiologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 459947066

Allein in Deutschland erkranken jedes Jahr etwa eine halbe Million Menschen neu an Krebs. Das Glioblastom multiforme zählt zu den aggressivsten Tumorerkrankungen und besitzt eine hohe Strahlenresistenz. Aufgrund der hohen Resistenz des Glioblastoms gegenüber konventionellen Tumortherapien werden neue Behandlungsansätze dringend benötigt. Die Mikrostrahltherapie ist ein innovativer, präklinischer Therapieansatz in der Radioonkologie. Bisherige Studien konnten zeigen, dass Mikrostrahltherapie im Vergleich zu konventioneller Strahlentherapie zu einer erhöhten Schädigung des Tumors führt, bei gleichzeitiger Schonung des Normalgewebes. Daher gilt Mikrostrahltherapie als eine vielversprechende Therapiealternative zur Tumorbehandlung. Da es sich um ein junges Forschungsgebiet handelt, ist der biologische Wirkmechanismus der Mikrostrahltherapie im Detail noch nicht verstanden. Eine weitgehend akzeptierte Hypothese ist, dass der differentielle Effekt der Mikrostrahltherapie auf Unterschiede in den Blutgefäßen im Tumor und Normalgewebe zurückzuführen ist. Zusätzlich zu dieser vaskulären Komponente wird angenommen, dass Mikrostrahltherapie in der Lage ist, durch die extrem hohen Peakdosen, eine verstärkte Immunantwort auszulösen, was letztendlich zum immunogenen Tod von Tumorzellen führt. Bislang basieren Untersuchungen zur Mikrostrahltherapie-Wirkung auf histologischen Schnitten, welche die Komplexität therapiebedingter vaskulärer Veränderungen unzureichend wiedergeben. In dem beantragten Projekt wollen wir eine neuartige histologie-basierte 3D-Bildgebungstechnik mit subzellulärem Auflösungsvermögen nutzen und sie mit Maschinenlernverfahren verknüpfen. Vaskuläre Schädigungen, sowie die Interaktion mit dem Immunsystem und die Sauerstoffversorgung nach Mikrostrahltherapie können so untersucht werden. Der Einsatz dieser bahnbrechenden 3D-Bildgebungsmethode soll eine umfangreiche und repräsentative Darstellung von biologischen Prozessen im Tumor- und Normalgewebe des Mausgehirns nach Mikrostrahltherapie ermöglichen und unser Verständnis räumlich fraktionierter Strahlentherapien erweitern. Ein detailliertes Wissen über die biologischen Mechanismen von Mikrostrahltherapie ist Voraussetzung für eine spätere klinische Anwendung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich(e): Professorin Dr. Stephanie Combs