Förderung der Krebsforschung am Christie

Um den Weltforschungstag für Krebs 2024 zu würdigen, möchten wir das Protonenstrahltherapie (PBT) Zentrum der Christie NHS Foundation Trust in Manchester ins Rampenlicht rücken.

Don Whitley arbeitet erneut mit dem Team in Manchester zusammen und dachten, dies sei eine perfekte Gelegenheit, um ein Update zu ihrer wichtigen Forschung zu erhalten. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, was Dr. Michael Taylor, Senior Lecturer für Protonentherapie-Physik an der University of Manchester, zu sagen hatte.

„Vor ein paar Jahren haben wir Don Whitley Scientific (DWS) kontaktiert, um eine maßgeschneiderte Whitley H135 Hypoxystation zu entwickeln. Diese Arbeitsstation ist die erste ihrer Art, die für die Forschung in der Protonenradiobiologie verwendet wird. Es mussten viele Spezifikationen erfüllt werden, daher mussten wir sehr eng mit DWS zusammenarbeiten. Sie haben das Feedback und die Designanforderungen berücksichtigt und alles getan, um sicherzustellen, dass die gelieferte Arbeitsstation unsere Erwartungen übertroffen hat. Im Jahr 2021 wurde die Arbeitsstation in unserem speziellen Forschungsraum im PBT-Zentrum der Christie NHS Foundation Trust installiert.

PBT ist eine fortschrittliche Form der Radiotherapie, die einen hochenergetischen Protonenstrahl anstelle von hochenergetischen Röntgenstrahlen verwendet, um die Behandlung durchzuführen. PBT lenkt die Strahlentherapie präzise dorthin, wo sie benötigt wird, und verursacht dabei weniger Schäden an umgebendem Gewebe. Hypoxie ist bekannt dafür, Radioresistenz durch mehrere molekulare Wege zu verursachen. Unser Ziel ist es, die Reaktion hypoxischer Zellen auf Protonenstrahlung im Vergleich zur Photonstrahlung zu untersuchen. Dies wird uns auch helfen, unser Verständnis der Mechanismen der hypoxischen Radioresistenz zu verbessern und potenzielle therapeutische Strategien zu identifizieren. Darüber hinaus untersuchen wir die Auswirkungen von ultrahochdosierter Strahlung, die als FLASH-Radiotherapie bekannt ist, auf Krebs- und normales Gewebe. FLASH liefert Strahlung mit ultrahohem Dosisraten in einem Bruchteil einer Sekunde. Es hat sich gezeigt, dass es bemerkenswerte Reduktionen von Schäden im normalen Gewebe verursacht, ohne die Tumorzerstörung zu beeinträchtigen. Unser Ziel ist es, die Hypothese zu untersuchen, dass Protonen-FLASH die lokale Sauerstoffkonzentration verringert, Hypoxie induziert und normales Gewebe schont, während gleichzeitig die Tumorkontrolle aufrechterhalten wird.“

Unsere DWS-Arbeitsstation wird es uns ermöglichen, die idealen Bedingungen für unsere Experimente zu schaffen, um unsere Ziele und Hypothesen zu untersuchen. Wir können Protonenbestrahlungen unter unterschiedlichen Sauerstoffkonzentrationen (21 % O2 – 0,1 % O2) bei 37 °C und 5 % CO2 durchführen. Innerhalb der Arbeitsstation gibt es ein Regalsystem, das wir mit bis zu 36 Proben in Mehrfachwellplatten und/oder Zellkulturflaschen vorladen. Die Arbeitsstation verfügt über einen präzisen, multi-achsigen Industrieroboter, sodass Proben aus dem Regalsystem entnommen, dem Strahl präsentiert und dann wieder ins Regal zurückgebracht werden können. Diese Anordnung automatisiert den Testprozess, sodass die größtmögliche Anzahl von Experimenten unter reproduzierbaren Bedingungen und in kürzester Zeit ohne menschliches Eingreifen durchgeführt werden kann.

Kürzlich haben wir erneut mit DWS zusammengearbeitet, um die Möglichkeiten unserer Arbeitsstation weiter zu verbessern, indem wir eine weitere H135 mit einem angeschlossenen Kühler hinzugefügt haben. Dies wird es uns ermöglichen, Proben bei einstelligen Temperaturen zu bestrahlen, wodurch alle chemischen Prozesse in den Zellen verlangsamt werden, und uns die Möglichkeit geben, zu beobachten, wie die Zellen in den frühen Zeitpunkten direkt nach der Strahlenschädigung reagieren. Um dies zu erleichtern, wird der erweiterte Raum auch genutzt, um ein Mikroskop in der Arbeitsstation unterzubringen, mit dem der Roboterarm interagieren kann, sodass wir die Proben direkt nach der Bestrahlung mit dem Protonenstrahl bildlich darstellen können. Diese Fähigkeit wird einzigartig sein, da viele andere PBT-Forschungseinrichtungen erhebliche Verzögerungen zwischen Bestrahlung und Bildgebung erfordern. Der zusätzliche Raum wird flexibel sein, sodass wir, falls keine Bildgebung erforderlich ist, stattdessen zusätzliche Regalsysteme anbringen können, um unseren Durchsatz für Experimente, bei denen eine noch größere Anzahl von Wiederholungen vorteilhaft wäre, zu verdoppeln.

Ein großes Dankeschön an Dr. Michael Taylor für das Update zu der wichtigen Forschung, die in Manchester durchgeführt wird.