Was ist Proton Strahlentherapie für Krebs?

by Lynne Eldridge, MD; Bewertet von Doru Paul, MD

Verständnis der Vorteile und Risiken der Protonenstrahl-Therapie

Wenn Ihr Arzt eine Protonenstrahltherapie für Ihren Krebs empfohlen hat, sind Sie wahrscheinlich ängstlich und verwirrt. Im Gegensatz zu einigen Krebsbehandlungen ist die Protonenstrahltherapie relativ neu und weniger Informationen verfügbar. Lassen Sie uns einen Blick darauf werfen, wie genau diese Art von Behandlung funktioniert, welche Vor- und Nachteile im Vergleich zu anderen Krebsbehandlungen bestehen und welche möglichen Nebenwirkungen auftreten können.

Während die Protonenstrahltherapie erst vor kurzem mit nur wenigen Handgriffen von Einrichtungen, die diesen Service anbieten, "abgenommen" wurde, gibt es diese Technik in einigen Krankenhäusern in den Vereinigten Staaten seit 1990.

Wie funktioniert die Protonenstrahl-Therapie?

Die kurze Erklärung für die Funktionsweise der Protonenstrahltherapie ist, dass sie ähnlich wie bei der konventionellen Strahlentherapie Energie nutzt, um Krebszellen zu schädigen oder zu zerstören.

Für diejenigen, die den Mechanismus dieser Behandlung tiefer verstehen wollen, arbeitet die Protonenstrahltherapie, indem Protonen (positive Teilchen) über einen Teilchenbeschleuniger in einen hochenergetischen Zustand beschleunigt werden. Dieser hohe Energiezustand ermöglicht es den Protonen, durch Gewebe direkt zu einem Tumor zu gelangen; was zu einem sehr lokalisierten Bombardement von Protonen auf dem Tumor führt.

Protonen sind positiv geladen und ziehen daher negative Ladungen an. Wenn ein Proton in der Nähe eines Moleküls wie der DNA gestartet wird, werden negativ geladene Regionen des Moleküls vom Proton angezogen und stören so die normale Orientierung und Funktion dieser Moleküle.

Das Ergebnis dieses Prozesses ist letztlich der Tod von Krebszellen.

Unterschiede zwischen "normaler" Strahlentherapie und Protonentherapie

Protonentherapie und konventionelle Strahlentherapie werden beide von Onkologen verschrieben. Einer der offensichtlichsten Unterschiede ist die Lokalität der Behandlung. Die Protonentherapie zielt genau auf sehr spezifische Orte ab, was zu einer geringeren Schädigung des umgebenden Gewebes führen kann.

Konventionelle Strahlentherapie ist weniger zielgerichtet, und mehr "normale" Zellen in der Region eines Tumors können beschädigt werden.

Protonenstrahl-Therapie ist nicht eine einzige Art der Behandlung, sondern es gibt verschiedene Arten und Methoden. Neuere Arten der Protonenstrahltherapie, wie zum Beispiel das Abtasten mit dem Strahlbündel, sollen diese Therapie noch erträglicher machen.

Welche Krebserkrankungen werden mit Protonenstrahl-Therapie behandelt?

Die Protonenstrahltherapie wird normalerweise für lokalisierte Tumoren (Stadium I, II oder III) verwendet und wird selten für Tumore des Stadiums 4 (Tumore, die sich auf andere Regionen des Körpers ausgebreitet haben) verwendet. Einige Krebsarten, bei denen eine Protonenstrahltherapie angewendet werden kann, umfassen:

Lungenkrebs: Bei Lungenkrebs kann die Protonentherapie bei Lungenkrebs im Frühstadium angewendet werden, der nicht operativ behandelt werden kann, oder bei einem Wiederauftreten, wenn eine konventionelle Strahlentherapie bereits erfolgt ist.
Hirntumor: Der genaue Versorgungsbereich, der durch die Protonenstrahltherapie angeboten wird, kann für Hirntumore nützlich sein, bei denen bereits geringe Mengen an Schäden in nahegelegenem normalem Gewebe erhebliche Nebenwirkungen haben können.
Krebserkrankungen bei Kindern: Die Protonenstrahltherapie, wie unten diskutiert, kann in der Nähe von normalem Gewebe weniger Schaden anrichten. Da DNA-Schäden an normalen Zellen zu sekundären Krebsarten führen können, wird angenommen, dass diese Therapie für Kinder manchmal eine bessere Option ist.

Kopf-Hals-Karzinome
Leberkrebs
Gallenblasenkrebs
Speiseröhrenkrebs
Magenkrebs
Prostatakrebs

Vor- und Nachteile der Protonenstrahl-Therapie

Es gibt viele neue Behandlungen für Krebs, die in den letzten Jahrzehnten entstanden sind, und das ist wunderbar. Wenn jedoch unterschiedliche Behandlungsmöglichkeiten bestehen, müssen Sie und Ihr Onkologe entscheiden, welche Behandlung für Sie am besten geeignet ist.

Einige Leute listen mögliche Behandlungen auf und wägen dann die Optionen ab, je nachdem, wie effektiv die Behandlungen sind und welche möglichen Nebenwirkungen (und welche Nebenwirkungen sie als am wenigsten störend empfinden).

Das Aufzeigen der Vor- und Nachteile der Protonentherapie kann bei diesem Prozess helfen.

Vorteile der Protonentherapie umfassen:

Die Protonenstrahl-Therapie führt zu Schäden an einem sehr präzisen Gewebebereich. Dies kann besonders gut für Tumore sein, die nahe vitalen Strukturen wie Hirntumoren oder Lungentumoren liegen, die in der Nähe des Herzens liegen. Kopf-Hals-Karzinome, insbesondere solche, die mit dem humanen Papillomavirus (HPV) in Verbindung stehen, weisen eine höhere Überlebensrate auf als nicht-HPV-bezogene Tumore, was bedeutet, dass Menschen oft jahrelang mit den langfristigen Nebenwirkungen fertig werden müssen. In dieser Situation kann die Protonenstrahltherapie der herkömmlichen Strahlung vorzuziehen sein.
Aufgrund der präzisen Abgabe von Protonen kann mit Protonenstrahltherapie oft eine höhere Strahlendosis an einen Tumor abgegeben werden.
Ein präziser Bereich der Strahlentherapie mit der Protonenstrahltherapie kann das umliegende Gewebe weniger schädigen. Dies reduziert möglicherweise nicht nur die Nebenwirkungen (aufgrund einer geringeren Schädigung von normalem gesundem Gewebe), sondern verringert auch die Wahrscheinlichkeit der Entwicklung von sekundärem Krebs (Krebs, der durch Krebsbehandlungen wie Strahlentherapie und Chemotherapie verursacht wird ). Es wird angenommen, dass das Risiko von sekundären Krebsarten mit Protonenstrahltherapie geringer ist als bei konventioneller Strahlentherapie, was es insbesondere für junge Menschen mit Krebs in Betracht zieht.
Protonenstrahlen sind leichter zu kontrollieren als herkömmliche Strahlung. Sobald der Strahl den Tumor erreicht, hört er auf, statt zu streuen und zu penetrieren.
Die Protonenstrahltherapie wird normalerweise mit weniger Nebenwirkungen als die konventionelle Strahlentherapie gut vertragen.
Protonentherapie (und stereotaktische Strahlentherapie oder SBRT) kann für frühe Krebsarten verwendet werden, die theoretisch operabel sein sollten, aber aufgrund ihrer Lage in der Nähe von vitalen Strukturen als inoperabel betrachtet werden oder eine Person kein guter Kandidat für eine Operation ist.

Nachteile der Protonentherapie können sein:

Aufgrund der genauen Strahlungsabgabe kann die Protonentherapie kleine Bereiche von Krebszellen und Metastasen übersehen, die nahe, aber außerhalb des Strahlungsfeldes liegen.
Gegenwärtig ist die Protonenstrahltherapie wegen der Gemeinkosten (die Protonentherapie erfordert einen großen Linearbeschleuniger) etwa doppelt so teuer wie die konventionelle Strahlentherapie. Es kostet derzeit mehr als 200 Millionen Dollar, um eine Anlage zu bauen.
Herausforderungen umfassen das Bewegungsmanagement und Veränderungen in der Anatomie, die vor und während der Behandlung stattfinden.
Da nur eine Handvoll von Protonenstrahl-Therapiezentren in den Vereinigten Staaten vorhanden sind, müssen die Menschen möglicherweise eine beträchtliche Strecke zurücklegen, um diese Behandlung zu erhalten.

Alternativen zur Protonenstrahl-Therapie

Während herkömmliche Strahlentherapie typischerweise weniger präzise ist und mehr "Streuung" als Protonstrahltherapie beinhaltet, liefern neuere Strahlungstechniken auch eine viel präzisere Strahlungsabgabe.

Ein Beispiel ist die stereotaktische Strahlentherapie (SBRT). Mit SBRT werden höhere Strahlendosen an eine präzise Stelle abgegeben. SBRT kann mit einer kurativen Absicht für Tumore verwendet werden, die aufgrund ihrer Lage nicht operativ entfernt werden können, oder zur Behandlung von "Oligometastasen" (einzelne oder nur wenige Metastasen im Gehirn, in der Leber oder in der Lunge von soliden Tumoren).

In einer Studie aus dem Jahr 2017, in der Studien zum Vergleich der Protonenstrahltherapie mit SBRT verglichen wurden, fanden die Forscher keine nennenswerten Unterschiede in der Wirksamkeit dieser beiden Ansätze für die Behandlung von nicht-kleinzelligem Lungenkrebs.

Mögliche Nebenwirkungen der Protonenstrahl-Therapie

Wie die meisten Krebsbehandlungen kann die Protonenstrahltherapie auch Nebenwirkungen verursachen. Obwohl die Protonenstrahl-Therapie in einem bestimmten Bereich durchgeführt wird, kann es zu Schäden an normalen Zellen in der Nähe des Tumors kommen. Viele der Nebenwirkungen ähneln den Nebenwirkungen der konventionellen Strahlentherapie, können aber aufgrund der genauen Schadensschwerpunkte weniger schwerwiegend sein.

Die häufigsten Nebenwirkungen sind:

Ermüdung: Wie bei der konventionellen Strahlentherapie ist Müdigkeit eine der am häufigsten berichteten Symptome der Behandlung. Diese Müdigkeit neigt dazu, am schwersten zu sein, je weiter Sie in Behandlung sind.
Hautrötung (Strahlen-Dermatitis): In seltenen Fällen können bei Protonenstrahl-Therapie Blasenbildung und Hautschädigung auftreten.
Haarausfall: In der Region, in der die Protonenstrahltherapie durchgeführt wird, kann es zu Haarausfall kommen, z. B. beim Kopf für Hirntumor oder bei Lungenkrebs zur Anwendung in der Brust. Im Gegensatz zu Haarausfall im Zusammenhang mit Chemotherapie kann Haarausfall im Zusammenhang mit Protonenstrahl-Therapie dauerhaft sein.
Lungenentzündung: Eine Lungenentzündung, die als Bestrahlungspneumonitis bezeichnet wird, kann auftreten, wenn eine Protonenstrahltherapie auf der Brust angewendet wird. Die Bedeutung der Strahlenpneumonie besteht darin, dass sie erkannt und behandelt werden muss, um das Risiko einer Lungenfibrose (Vernarbung der Lunge) zu verringern.

Wo ist die Protonenstrahl-Therapie verfügbar?

Es gibt immer noch eine begrenzte Anzahl von Krebszentren in den Vereinigten Staaten und weltweit, die die Option einer Protonenstrahltherapie bieten. Eine Karte der Protonentherapiezentren kann Ihnen zeigen, ob diese Behandlung in Ihrer Nähe angeboten wird.

Vorbereitung auf die Protonenstrahl-Therapie

Bevor Sie mit einer Protonenstrahltherapie beginnen, treffen Sie einen Strahlentherapeuten, der mit Ihnen besprechen wird, was Sie erwarten können, und welche Vorteile und Risiken das Verfahren mit sich bringt. Sie werden einen CT-Scan durchführen lassen, um die zu behandelnde Region Ihres Körpers zu bestimmen, und Sie werden mit einer Immobilisierungsvorrichtung ausgestattet (wie bei einer konventionellen Therapie). Diese Form wird über den Teil Ihres Körpers gelegt, der während jeder Behandlung Strahlung empfängt.

Ähnlich wie bei konventioneller Bestrahlung werden Proton-Strahlentherapie-Behandlungen oft täglich während der Woche für insgesamt 20 bis 40 Sitzungen durchgeführt. Während der tatsächliche Strahlungsanteil des Besuchs nur eine oder zwei Minuten dauert, dauern die meisten Termine 30 bis 45 Minuten.

Die Protonentherapie ist nicht schmerzhaft und es ist keine Anästhesie erforderlich (mit Ausnahme von Kindern, bei denen während der Behandlung eine Ruhigstellung erforderlich ist).

Ein Wort von

Protonenstrahl-Therapie bietet eine weitere Option zur Behandlung von Krebs. Aufgrund seiner Fähigkeit, Strahlung auf Krebs präzise zu fokussieren, besteht ihr Hauptvorteil nicht darin, Krebs zu eliminieren, sondern das Risiko von Nebenwirkungen, die mit der Behandlung verbunden sind, zu reduzieren. Als solche kann es eine gute Option für Tumore sein, die sich in der Nähe lebenswichtiger Strukturen befinden, und für jüngere Menschen, die ein geringeres Risiko für sekundäre Krebserkrankungen mit Protonenstrahltherapie im Vergleich zu konventioneller Strahlung haben.

Es kann auch für Tumore verwendet werden, die zuvor mit konventioneller Strahlung behandelt wurden, aber erneut auftraten. Der genaue Ort der Behandlung kann auch ermöglichen, dass Strahlung mit einer höheren Dosis als herkömmliche Strahlung verabreicht wird.

Gegenwärtig gibt es eine Kontroverse über die schnelle Einführung und Entwicklung von Zentren, die diese Behandlungen anbieten, da in einigen Fällen entweder konventionelle Bestrahlung oder ein Verfahren wie SBRT genauso effektiv, aber weniger teuer ist. Da die Protonenstrahltherapie noch relativ neu ist, haben wir die Studien bisher noch nicht abgeschlossen, um die theoretischen Vorteile der Protonentherapie gegenüber anderen Behandlungen vollständig zu sichern. Besprechen Sie diese Option mit Ihrem Anbieter, um zu sehen, ob es für Sie geeignet ist.

> Quellen:

> Diwangi, T., Mohindra, P., Vyfhuis, M. et al. Fortschritte in der Strahlentherapie Techniken und Lieferung für nicht-kleinzelligen Lungenkrebs: Vorteile der Intensität-modulierte Strahlentherapie, Protonentherapie und stereotaktische Körper Strahlung. Translationale Lungenkrebsforschung . 2017. 6 (2): 131-147.

> Mohan, R. und D. Großhans. Protonentherapie - Gegenwart und Zukunft. Erweiterte Drug Delivery Bewertungen . 2017. 109: 26-44.