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. Aktuell geht die Initiative vom australischen Synchrotron in Melbourne aus, wo derzeit zwei MRT-Studien mit Veterinärpatienten durchgeführt werden.

Die letzte Dekade ist gekennzeichnet von einem international stark zunehmenden Interesse an der MRT. Während in den frühen Jahren hauptsächlich bösartige Tumoren des Zentralnervensystems im Mittelpunkt standen, hat die Anzahl der Studien zu Tumoren in anderen Organsystemen in den letzten Jahren sprunghaft zugenommen.

Am Standort Rostock haben wir eine Core-Arbeitsgruppe MRT-Dosimetrie mit Schwerpunkt Biodosimetrie für präklinische Studien  etabliert und werden den MRT-Algorithmus in ein klinisches Planungsprogramm integrieren. Um den Standort Hamburg herum haben wir eine internationale Nutzergemeinschaft für MRT-Forschung auf dem DESY-Campus etabliert. 
Seit 2021 betreibt unsere Arbeitsgruppe, mit finanzieller Unterstützung der DFG und fachlicher Unterstützung durch lokale und internationale Wissenschaftler und Ingenieure, einen mobilen Forschungsmodul für die Strahlentherapie mit hohen Dosisraten an der von HEREON gebauten Beamline P61, der ersten Weißstrahl-Beamline am Synchrotron PETRA III /DESY. Auf nationaler Ebene arbeiten wir zusammen mit Kollegen des Helmholtz-Zentrums in München, auf internationaler Ebene verbinden uns Forschungsprojekte mit Institutionen in Australien, Frankreich, Italien und Schweden. Uns verbindet das gemeinsame Ziel der internationalen MRT-Forschungsgemeinschaft:

Eine erste klinische MRT-Studie innerhalb der nächsten fünf 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. After the closure of the ID17 beamline, the center of MRT research is now at the Australian Synchrotron in Melbourne, where currently two veterinary MRT studies are conducted.

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. 

In Rostock, we have 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. Centred on the DESY campus in Hamburg, we have established an international user community for MRT research. Since 2021, our group operates the mobile research unit for high dose rate radiotherapy research at beamline P61A (build and operated by HEREON). It was designed, build and is further developed with the support of local and international researchers and engineers, funded by the German Research Foundation (DFG). Nationally, we collaborate with colleagues from the Helmholtz Center in Munich. Internationally, our research projects connect us with colleagues and research institutions in  Australia, France, Italy and Sweden, working towards the goal of the international MRT research community:

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