Kohlenstofftherapie (CIRT) alleine resultiert bereits in einer Verringerung der Lungenmetastasen in einem Osteosarkom in vivo Modell im Vergleich zur unbehandelten Kontrolle, was nicht der Fall ist, wenn mit konventioneller Strahlentherapie (Photonen, XRT) bestrahlt wird. Wenn zusätzlich Immuntherapie genutzt wird (Abbildung 1: zwei Arten von Checkpoint Inhibitoren, CPI, Anklicken zum Vergrößern), wird die immunogene Antwort verstärkt und die Zahl der Lungenmetastasen verringert sich weiter. Dies verdeutlich das enorme Potential von Kohlenstofftherapie in Verbindung mit Immuntherapie [17].

Dr. Silvana Miranda

Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinome (engl. Head and neck squamous cell carcinomas, HNSCC) umfassen eine Gruppe von bösartigen Tumoren, die nach ihrem anatomischen Ursprungsort klassifiziert werden (Abbildung 3. Sie gehören zu den weltweit häufigsten Krebsarten und stellen eine große globale Gesundheitsbelastung dar [20]. Die Strahlentherapie spielt eine wichtige Rolle bei der Behandlung von HNSCC, kann jedoch schwerwiegende Nebenwirkungen verursachen, die die Lebensqualität der Patienten erheblich beeinträchtigen [20,21]. Darüber hinaus weisen HNSCC eine ausgeprägte Heterogenität in ihrer Tumorbiologie auf, je nachdem, ob eine Infektion mit dem humanen Papillomavirus (HPV) vorliegt oder nicht [22]. HPV-positive Tumoren reagieren in der Regel empfindlicher auf Strahlung, werden vom Immunsystem besser erkannt und sprechen besser auf die Behandlung an [23,24]. HPV-negative Tumoren hingegen sind bekanntermaßen therapieresistenter, haben schlechtere klinische Ergebnisse und schaffen eine immunsuppressive Mikroumgebung [22,25]. Die Kohlenstoffionen-Strahlentherapie (CIRT) bietet aufgrund ihres umgekehrten Dosis-Tiefen-Profils eine hervorragende Dosisanpassung und schont das umliegende Gewebe, was insbesondere in der anatomisch komplexen Kopf- und Halsregion von großem Wert ist und dazu beiträgt, strahleninduzierte Nebenwirkungen zu vermeiden [26,27]. Darüber hinaus haben In-vitro-Studien eine verringerte Überlebensrate von HPV-negativen Zelllinien im Vergleich zur Photonenbestrahlung gezeigt (Abbildung 2) [28]. Darüber hinaus verursacht CIRT komplexe DNA-Schäden an den Krebszellen, aktiviert bestimmte Zelltodwege und induziert möglicherweise eine stärkere Aktivierung des Immunsystems im Vergleich zu herkömmlichen Strahlentherapieverfahren [27,29].

In unserer Forschung untersuchen wir, wie CIRT die Strahlenreaktionen, die Tumorkontrolle und die Immunaktivierungsmechanismen in einem Mundhöhlenkarzinom-Modell mit unterschiedlichem HPV-Hintergrund modulieren kann. Wir gehen diesen Fragen mit einem kombinierten In-vitro- und In-vivo-Ansatz nach, einschließlich Mundhöhlenkrebs-Zelllinien, die so verändert wurden, dass sie HPV-abgeleitete Onkoproteine exprimieren, die zur Untersuchung der Reaktionen des Immunsystems auf Strahlen verwendet werden.