GSI-Biophysik gelingt einer der „Top-Ten-Durchbrüche in der Physik des Jahres 2024“: Erforschung neuer Waffen im Kampf gegen Krebs
14.01.2025 |
Die Veröffentlichung eines Forscherteams vom GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, der Technischen Universität Darmstadt und der Universität Surrey zählt zu den wichtigsten Durchbrüchen in der physikalischen Welt im Jahr 2024: Die Leistung des Teams gehört zu den „2024 Top Ten Breakthroughs of the Year“, die vor kurzem von „Physics World“, dem Magazin des britischen „Institute of Physics“, benannt worden sind. Es geht um ein neuartiges Computermodell, das Strahlenschäden auf zellulärer Ebene aufzeigen kann, und so die Ergebnisse der Strahlentherapie für Lungenkrebspatienten verbessern könnte.
In der Veröffentlichung aus dem Jahr 2024 berichten die Forschenden, die aus der GSI-Abteilung Biophysik unter der Leitung von Professor Marco Durante und der Universität Surrey kommen, über ein neu entwickeltes, innovatives Computermodell des menschlichen Lungengewebes, das Wissenschaftler*innen hilft, erstmals zu simulieren, wie ein Strahlenstoß auf Zellebene auf das Organ einwirkt. Ein entscheidender Schritt, der zu gezielteren Krebsbehandlungen führen und die durch Strahlentherapie verursachten Schäden verringern könnte. Dr. Nicolò Cogno, jetzt an der Harvard Medical School, arbeitete an diesem Projekt im Rahmen seiner Doktorarbeit in Physik an der TUDa unter der Leitung von Professor Marco Durante. Über ihre Ergebnisse haben die Forscher in der Zeitschrift „Communications Medicine“ berichtet, einem Fachjournal aus dem „Nature“-Portfolio.
Mehr als die Hälfte der Patient*innen mit Lungenkrebs erhält heute eine Strahlentherapie – ein wirksamer Ansatz. Doch eine zu hohe Dosis kann die Lunge schädigen und zu weiteren Erkrankungen führen. Hier setzt die Forschung von GSI, TUDa und Universität Surrey an, um eine Optimierung der Behandlung zu ermöglichen. Ärzt*innen könnten das 3D-Modell künftig nutzen, um die passende Reichweite und Stärke der Strahlentherapie zu planen – noch detaillierter zugeschnitten auf die jeweiligen Patient*innen.
Professor Dr. Marco Durante, Leiter der Abteilung Biophysik bei GSI, erläutert: „Das ist ein wichtiger Schritt zu weiteren Personalisierung der Strahlentherapie bei der Krebsbehandlung und zur Begrenzung von Strahlenschäden in gesundem Gewebe. Damit könnten wir in Zukunft die Lungen einzelner Patient*innen auf eine Weise modellieren, die mit den allgemeinen statistischen Methoden, die wir derzeit verwenden, noch nicht möglich ist. Außerdem können wir damit untersuchen, wie Krankheiten wie Fibrose und Pneumonitis durch konventionelle Röntgenstrahlbehandlung und Schwerionentherapie verursacht werden."
Zum zweiten Mal in kurzer Zeit wurde damit ein Aspekt der Biophysik-Forschung bei GSI/FAIR als Jahres-Durchbruch gewürdigt: Bereits im Jahr 2022 hatte ein weiterer wichtiger wissenschaftlicher Ansatz zu den Durchbrüchen des Jahres gehört. Dabei war es um die FLASH-Bestrahlung gegangen – die Applikation einer ultrahohen Strahlendosis in sehr kurzer Zeit – die die Perspektiven der Tumortherapie ebenfalls vielversprechend erweitert.
Die zehn wichtigsten „Durchbrüche des Jahres“ werden jährlich von „Physics World“ ausgewählt. Die entsprechenden Awards werden seit 2009 verliehen und zeichnen Forschungsarbeiten aus, die einen bedeutenden Fortschritt im Wissen oder Verständnis darstellen, wichtig für den wissenschaftlichen Fortschritt und/oder praktische Anwendungen sind und von allgemeinem Interesse für die Lesenden von Physics World sind. (BP)
Weitere Informationen:
Die Top-Ten-Durchbrüche des Jahres 2024
Wissenschaftliche Veröffentlichung im Fachjournal "Communications Medicine"
Pressemitteilung 2024 von GSI/FAIR
