Radioonkologie
Forschungsprojekte
Durch Mikrostrahlen-Strahlentherapie induziertes Gefässpermeabilitätsfenster und Nanopartikel-gestützte Therapie
Gruppe Djonov Prof. Dr. med. Valentin Djonov
Die Mikrostrahlen-Strahlentherapie verwendet Arrays aus extrem schmalen Röntgenstrahlen, die eine ausgeprägte Dosis-Heterogenität im Gewebe erzeugen.
Diese Geometrie ermöglicht eine aussergewöhnliche Schonung des Normalgewebes bei gleichzeitig hoher Tumorkontrolle.
Unser Forschungsprojekt untersucht, wie die Mikrostrahlen-Strahlentherapie vorübergehend die Gefässpermeabilität von Tumoren erhöht und dadurch ein «Permeabilitätsfenster» öffnet, das die Aufnahme von Nanopartikeln oder therapeutischen Substanzen erleichtert.
In Melanom-Modellen zeigte eine vorbereitende Bestrahlung mit 150 Gy, dass die intratumorale Aufnahme von Gold-Nanopartikeln mehr als verdoppelt wird und – in Kombination mit einer therapeutischen Mikrostrahlen-Bestrahlung (400 Gy-Spitzen) – das Tumorwachstum deutlich verzögert sowie das Überleben verlängert.
Image-Mass-Cytometry zeigte eine Anreicherung der Nanopartikel in der Nähe von Tumorgefässen und in M2-ähnlichen Makrophagen, was den transienten Mechanismus der Gefässpermeabilität bestätigt.
Diese Arbeiten basieren auf der erstmaligen Beschreibung dieses Effekts (Sabatasso et al., Cancers 2021; DOI: 10.3390/cancers13092103), die ein 15-Minuten- bis 4-Stunden-Fenster und sein therapeutisches Potenzial belegte.
Das Konzept ist durch Patent P166072 («Durch Mikrostrahlen-Strahlentherapie induziertes Gefässpermeabilitätsfenster zur Arzneimittelverabreichung») geschützt.
Wir definieren derzeit die physikalisch-biologischen Parameter, die diesen Effekt steuern, und prüfen, ob sich vergleichbare Fenster mit kompakten submillimetrischen Quellen für den klinischen Einsatz erzeugen lassen.
Langfristiges Ziel ist es, diesen Mechanismus in kombinierte Radiotherapien zu integrieren, um die Radiosensitivierung, die Wirksamkeit von Immuntherapien und die gezielte Arzneimittelverteilung bei therapieresistenten Tumoren zu verbessern.
Zielgerichtete Untersuchungen des Zellstoffwechsels zur Verbesserung der Krebstherapie
Gruppe Marti PD Dr. Thomas Michael Marti
In diesem Projekt wird untersucht, wie der Nukleotid-/Laktat-Stoffwechsel und die DNA-Schadens-Reparatur-Maschinerie mit der Fähigkeit zur Tumorbildung, dem Ansprechen auf Chemotherapien und zur Metastasierung von Lungen- und Mesotheliom-Krebsstammzellen zusammenhängen. Darüber hinaus nutzen wir therapieinduzierte, zelluläre Anpassungen als neue Angriffspunkte für die Krebstherapie.
Onkogene Signalwege von Rezeptortyrosinkinasen im Zusammenspiel mit DNA-Schadensreaktion
Gruppe Medová PD Dr. Michaela Medová
Tyrosinkinase-Rezeptoren aktivieren eine Vielzahl unterschiedlicher zellulärer Signalwege. Physiologisch ist eine intakte Signalübertragung über den MET-Rezeptor für die Embryonalentwicklung und die Gewebehomöostase unverzichtbar. Gleichzeitig fördert eine MET-Dysregulation Merkmale, die eindeutig mit Tumorwachstum und -progression verbunden sind, wie z. B. unkontrollierte Proliferation, Angiogenese, lokale Invasion und systemische Verbreitung.
Immer mehr Daten deuten darauf hin, dass die MET-Signalübertragung Tumorzellen auch vor DNA-Schäden schützen kann, was ihre abnormale Aktivität mit der Resistenz gegen DNA-schädigende Wirkstoffe in Verbindung bringt, die routinemässig bei der Krebsbehandlung eingesetzt werden.
Wir haben eine bisher unbekannte Phosphorylierungsstelle auf MET identifiziert, die von DNA-Schadens-Masterkinasen erkannt werden kann und nicht nur an zellulären Reaktionen auf DNA-Schäden, sondern auch an Metastasierungsprozessen, der Migration von Krebszellen und dem verankerungsunabhängigen Wachstum beteiligt ist.
Ziel dieses Projekts ist es, die Natur, Funktion und Regulation dieser Phosphorylierungsstelle bei der onkogenen Signalübertragung des Rezeptors zu untersuchen.
Künstliche Intelligenz zur automatisierten Qualitätssicherung in der Radiotherapie für das Glioblastom-Zielvolumen und die Abgrenzung gefährdeter Organe in klinischen Studien – AQUA RT
Gruppe Reyes Prof. Dr. Mauricio Reyes
In diesem Projekt wollen wir die Hypothese testen, dass KI-basierte Auto-Segmentierungstechnologien für eine KI-gestützte multikriterielle Qualitätssicherungsbewertung in der Strahlentherapie.
Das vorgeschlagene multikriterielle Bewertungsmodell soll eine objektivere Bewertung als herkömmliche Ansätze ermöglichen und gleichzeitig gleichzeitig auf klinisch relevante Aspekte der Strahlentherapie fokussiert werden. Das vorgeschlagene Automated QUality Assurance in RadioTherapy (AQUA-RT) hat das Potenzial, die Konsistenz zu erhöhen, die Abgrenzungsqualität zu verbessern und den Arbeitsaufwand für routinemässig anspruchsvolle Qualitätssicherungsverfahren zu verringern.
Bild: Mauricio Reyes