Arbeitsgruppe Mikrostrahlen und Radiotherapeutische Innovationen

Mit dem Arbeitsfokus Mikrostrahltherapie (MRT, abgeleitet vom englischen ‘microbeam radiotherapy‘) ist unsere AG eingebunden in ein internationales Netzwerk von biologischen Grundlagenwissenschaftlern und Ärzten, Mathematikern, Physikern und Ingenieuren deren Arbeitsziel es ist, die MRT aus dem Stadium der präklinischen Forschung in die klinische Studienphase zu führen.

Die Idee zur MRT, einem Konzept der räumlichen Dosisfraktionierung im Mikrometerbereich, entstand in den 1980er Jahren in den Brookhaven Laboratories (USA). Nach dem Bau der European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) in Grenoble in den 1990er Jahren verschob sich das Zentrum der MRT-Forschung nach Frankreich. Mit dem Bau seiner biomedizinischen Teststrecke ID17 hat das ESRF für viele Jahre eine internationale Vorreiterrolle in der MRT-bezogenen Forschung und der erforderlichen technischen Entwicklung übernommen.

Die letzte Dekade ist gekennzeichnet von einem international stark zunehmenden Interesse an der MRT zur Behandlung anderweitig therapieresistenter maligner, aber auch nicht-maligner Erkrankungen. Während die MRT-Forschung der ersten beiden Dekaden hauptsächlich auf therapiersistente bösartige Hirntumoren ausgerichtet war, hat die Anzahl der Studien zu anderen Indikationen in den letzten Jahren sprunghaft zugenommen. Ein zweites Zentrum für die MRT-Forschung hat sich am australischen Synchrotron in Melbourne etabliert.

2017 konnte unsere Arbeitsgruppe nach mehrjährigen Vorarbeiten am Synchrotron PETRA III auf dem DESY-Campus in Hamburg das erste MRT-Experiment an einer deutschen Synchrotron-Einrichtung durchführen. Unser nächstes Ziel ist es, einen mobilen Einschub für vorklinische MRT-Studien an der von der HZG gebauten Beamline P61, der ersten Weißstrahl-Beamline am PETRA III /DESY, zu entwickeln. Auf internationaler Ebene verbinden uns Forschungsprojekte mit Institutionen in Armenien, Australien, Frankreich, Italien und Schweden.

Wir etablieren am Standort Rostock eine Core-Arbeitsgruppe MRT-Dosimetrie mit Schwerpunkt Biodosimetrie für präklinische Studien und werden den MRT-Algorithmus in ein klinisches Planungsprogramm integrieren. Am Standort Hamburg hoffen wir eine Nutzergemeinschaft für MRT-Forschung auf dem DESY-Campus zu etablieren.

Damit leisten wir unseren Beitrag zum Ziel der internationalen MRT-Forschungsgemeinschaft:
Eine erste klinische MRT-Studie innerhalb der nächsten zehn Jahre durchzuführen.
 

Microbeams and Radiotherapy Innovations (MRT-I)
Team leader: Prof. Dr. med. Elisabeth Schültke
Board-certified Specialist in Neurosurgery and Radiotherapy
PhD Anatomy and Cell Biology

Focusing on microbeam radiotherapy (MRT), our research team is integrated in an international network of biomedical basic scientists and physicians, mathematicians, physicists and engineers with the aim of transferring MRT from bench to bedside.

MRT as a concept of spatial dose fractionation in the micrometer range originated in the 1980s at the Brookhaven Laboratories (USA). With the construction of the European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) in Grenoble in the 1990s, the center of MRT research shifted to France. With its dedicated biomedical beamline ID17, the ESRF has been at the forefront of MRT research and development for about two decades.

Internationally, the last decade has seen an increasing interest in MRT for the treatment of malignant and non-malignant diseases that are resistant to currently available therapeutic approaches. In the first two decades, the focus of MRT research was almost exclusively on malignant brain tumours. The last years, however, have seen an increase in the number of studies exploring indications outside the central nervous system. A second center of MRT research was established at the Australian synchrotron facility in Melbourne.

In 2017, our team has conducted at the PETRA III synchrotron on the DESY campus in Hamburg the first MRT experiment at a German synchrotron facility.

Our next goal is to develop a mobile insert for pre-clinical MRT research at the first white beam beamline of PETRA III, beamline P61 constructed by the HZG.

Internationally, research projects connect us with colleagues and research institutions in Armenia, Australia, France, Italy and Sweden.

In Rostock, we establish a core group MRT dosimetry with focus on biodosimetry for preclinical studies. We will integrate an MRT algorithm into a clinical treatment planning system. 

In Hamburg, we hope to establish a user community for MRT research on the DESY campus.

With our work program we contribute towards the goal of the international MRT research community:

To conduct a first MRT clinical trial within the next ten years.