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.