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Mit Schallwellen gegen Leberkrebs

Teil-Zerstörung des Tumors mit Ultraschall lässt den Krebs komplett verschwinden

Leberzellkrebs
Leberzellkarzinom in einer präparierten Leber. Diese Krebsform endet oft tödlich. © Ed Uthman/ gemeinfrei

Hoffnung gegen Leberkrebs: Eine spezielle Form des Ultraschalls kann gegen Tumore und Metastasen in der Leber helfen – selbst dann, wenn die Geschwülste dabei nur teilweise zerstört wurden, wie eine Studie mit Ratten demonstriert. Obwohl nur 50 bis 75 Prozent ihrer Lebertumore der sogenannten Histotripsie ausgesetzt waren, waren 81 Prozent der Tiere anschließend völlig krebsfrei. Auch Metastasen traten keine auf, wie die Forschenden berichten.

Leberkrebs gehört zu den zehn häufigsten und tödlichsten Krebsarten weltweit, zudem ist die Leber ein Organ, das besonders häufig von Metastasen befallen wird. Doch trotz großer Fortschritte und verschiedenen Therapie-Optionen sind die Überlebenschancen für betroffenen Patienten vergleichsweise gering: Die Fünf-Jahres-Überlebensrate bei einem Leberzellkarzinom liegt bei nur rund 20 Prozent. Einer der Gründe dafür ist auch, dass es oft nicht gelingt, die Tumoren restlos zu entfernen.

Ultraschal-Transducer
Mit diesem Ultraschall-Transducer wurden die Tumore der Ratten behandelt. © Marcin Szczepanski / Michigan Engineering

Konzentrierter Ultraschall „sprengt“ Tumorzellen

Abhilfe schaffen könnte jedoch eine relativ neue Methode, bei der eine besonders intensive Form des Ultraschalls zur Bekämpfung der Lebertumoren eingesetzt wird. Bei dieser sogenannten Histotripsie werden fokussierte Ultraschallpulse von wenigen Mikrosekunden Dauer, aber hoher Intensität auf das Tumorgewebe gerichtet. Die Ultraschallpulse lassen Flüssigkeit verdampfen und erzeugen dadurch rasant wachsende Mikrobläschen im Gewebe.

„Dies erzeugt eine starke mechanische Belastung, die die Zellen im Zielgewebe zerstört“, erklären Tejaswi Worlikar von der University of Michigan und seine Kollegen. Übrig bleibt eine Art Zellbrei, der im Laufe mehrerer Wochen vom Körper abgebaut wird. Erste Tests der Histotripsie legen nahe, dass dieses Verfahren nicht nur Krebstumore effektiv zerstören kann, es gibt auch Hinweise auf eine hemmende Wirkung selbst bei nicht direkt betroffenen Tumoren.

Eine Teil-Zerstörung reicht schon aus

Um dieser Spur nachzugehen, haben Worlikar und sein Team untersucht, was bei einer nur teilweisen Zerstörung von Leberzellkrebs-Tumoren passiert – ein Fall, der bei gängigen Therapien durchaus häufig auftreten kann. Für ihren Studie zerstörten sie bei elf Ratten mit Leberkrebs jeweils nur 50 bis 75 Prozent der einzelnen Tumoren, eine Kontrollgruppe blieb hingegen unbehandelt.

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Es zeigte sich: Obwohl die einmalige Ultraschall-Behandlung nur einen Teil der Tumoren direkt zerstört hatte, verschwand im Laufe von einer Woche auch der Rest der Krebsgeschwüre. „Neun der elf Tiere – 81 Prozent – erlebten nach der partiellen Ablation eine Reduktion der Tumoren und waren dann bis Studienende tumorfrei“, berichtet das Forschungsteam. „Wir haben eine komplette Regression der zerstörten und der unzerstörten Tumorteile beobachtet.“

Keine Metastasen

Dies bestätigte sich sowohl in Magnetresonanz-Tomografien wie auch in histologischen Feinanalysen des Gewebes. Schon sieben Tage nach der Histotripsie konnten die Wissenschaftler keine lebenden Tumorzellen mehr beobachten. Dort, wo zuvor der Lebertumor gesessen hatte, bildete sich zu diesem Zeitpunkt bereits frisches Narbengewebe, das keine Anzeichen für eine Entartung aufwies.

Positiv auch: Die mit Histotripsie behandelten Ratten entwickelten in den drei Monaten der Studie keine Metastasen, wie Worlikar und seine Kollegen berichten. Obwohl übrig gebliebene Tumorzellen bei einer solchen Behandlung theoretisch streuen könnten, bestätigte sich diese Befürchtung nicht: „Unsere Ergebnisse sprechen dafür, dass die Histotripsie das Risiko für Metstasen nicht erhöht“, so das Team.

Immunreaktion beseitigt Krebsreste

Nach Ansicht der Forschenden ist diese nachhaltige Wirkung der Ultraschallbehandlung unter anderem durch eine Aktivierung des körpereigenen Immunsystems zu erklären. Denn nach der Histotrispie wanderten vermehrt Abwehrzellen in die halbzerstörten Tumore ein. „Die Behandlung könnte demnach eine immunologische Antitumor-Reaktion ausgelöst haben, die zur kompletten Vernichtung des Tumors beitrug und gleichzeitig Metastasen verhinderte“, schreibt das Team.

Damit könnte die Ultraschallbehandlung eine vielversprechende und relativ schonende Therapie-Option gegen Leberkrebs und möglicherweise auch andere Krebsformen darstellen. „Die Histotripsie könnte die Begrenzungen der zurzeit verfügbaren Ablations-Methoden überwinden und eine sichere und nichtinvasive Tumorbekämpfung bieten“, sagt Worlikar. In bisherigen Studien dazu traten laut den Forschenden zudem so gut wie keine größeren Nebenwirkungen auf.

Klinische Studien haben begonnen – auch in Deutschland

In den USA und in Europa hat bereits eine erste klinische Studie zur Wirkung der Histotripsie gegen Leberkrebs begonnen, beteiligt an #HOPE4LIVER sind auch Kliniken in Deutschland – mit ersten positiven Ergebnissen: „Die erste Behandlung konnte erfolgreich durchgeführt werden und hat den anvisierten Tumor zerstört. Dem Patienten ging es sowohl vor als auch nach der Behandlung gut“, berichtet Oberarzt Mathis Planert vom Klinikum Braunschweig.

Auch am Universitätsklinikum Magdeburg testet ein Team um Maximilian Thormann die Histotripsie im Rahmen der klinischen Studie. Das Verfahren kann allerdings aktuell nur für bis zu drei kleine Lebermetastasen angewendet werden. Ist der Befall der Leber stärker, müssen die restlichen Tumore mit anderen onkologischen Verfahren behandelt werden.

Noch muss die Wirksamkeit der Histotripsie weiter untersucht werden. Doch sollten die Ergebnisse positiv ausfallen, könnte sie das Arsenal der Onkologie um ein weiteres, nicht invasives und somit patientenschonendes Verfahren erweitern. Auch für andere Krebsarten könnte die Histotripsie in Frage kommen.  (Cancers, 2022; doi: 10.3390/cancers14071612)

Quelle: University of Michigan

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