Therapien
Das oberste Ziel der Krebstherapie ist es, sowohl den Tumor als auch die zirkulierenden Krebszellen zu beseitigen, ohne gesundes Gewebe zu schädigen. Trotz der zahlreichen Therapien, die heute zur Verfügung stehen, kann nicht bei allen Krebsarten eine vollständige Remission erreicht werden. Die Komplexität der Krankheit macht die Entwicklung sicherer und effizienter Behandlungen besonders schwierig. Die Suchanfragen in diesem Abschnitt veranschaulichen die Bandbreite der Instrumente, die Onkologen zur Verfügung stehen, und die multimodalen Ansätze, die eingesetzt werden können, um Krebszellen anzugreifen, ihre Ausbreitung einzudämmen und eine systemische Anti-Krebs-Immunreaktion gegen den Primärtumor und Metastasen hervorzurufen.
- Chirurgie
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Die folgenden Datensätze beziehen sich auf invasive Eingriffe, die darauf abzielen, den soliden Tumor abzutragen oder ihn zumindest zu schrumpfen. Sie umfassen Patentdokumente, die darauf abzielen, die Resektion des Tumors zu verbessern, ohne das umliegende Gewebe und den Patienten zu schädigen.
Konventionelle Chirurgie
Die Hochpräzisionschirurgie umfasst jede Art von computergestützter Chirurgie (CAS) mit bildbasierter Planung und manueller oder (halb-)automatischer Ausführung. Dazu gehört der Echtzeitabgleich von Bildern vor der Operation mit Live-Bildern, um den Chirurgen zu den gewünschten Regionen zu führen. Zur Unterstützung der Planung oder zur Erleichterung des wiederholten Zugriffs können Marker verwendet werden.
Computergestützte Chirurgie und Robotik
Behandlung durch Kühlung
Die Kältetherapie kann während der Operation eingesetzt werden, um gesundes Gewebe zu schützen und das Risiko von Nebenwirkungen zu verringern. Die Kältetherapie kann auch zur Zerstörung von Krebszellen eingesetzt werden, indem der Tumor und das umliegende Gewebe eingefroren werden, um einen Sicherheitsabstand zu schaffen. Das gefrorene Gewebe kann dann chirurgisch entfernt werden.
Verwendung einer Open-End-Sonde
In Kombination mit einem Ultraschallgerät
In Kombination mit einer konventionellen Exzisionsoperation
Behandlung durch Erhitzung
Die Erhitzung in der Krebschirurgie, auch bekannt als thermische Ablation, ist eine Behandlung, bei der Wärme zur Zerstörung von Tumorzellen eingesetzt wird. Sie kann während der Operation oder als minimal-invasiver Eingriff durchgeführt werden. Der Einsatz von Wärme kann auch die mit der Operation verbundenen Blutungen verringern.
Koagulation mit konventioneller Exzisionsoperation
Durchleiten von Strom durch das Gewebe
Lokalisierte Ultraschall-Hyperthermie
Koagulationsbehandlung mit einem einzigen Instrument
Zell-Poration
Diese Krebsbehandlung kann während einer Operation durchgeführt werden und nutzt elektrische Impulse, um Poren in der Zellmembran zu erzeugen. Dadurch können therapeutische Wirkstoffe leichter in die Zelle eindringen und die Krebszellen abtöten.
- Strahlentherapie
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Bei der Strahlentherapie wird ionisierende Strahlung eingesetzt, um Krebszellen abzutöten, indem ihre DNA beschädigt wird. Der Prozess des Absterbens der Krebszellen und ihre Beseitigung durch den Körper findet einige Zeit nach der Bestrahlung mit ionisierender Strahlung statt, d. h. der Tod der Krebszellen tritt nicht sofort ein. Es gibt zwei Hauptarten der Strahlentherapie, je nachdem, wie die Strahlung verabreicht wird: Die Strahlenquellen werden in die Nähe der Krebszellen gebracht (Brachytherapie) oder die Strahlung wird von außerhalb des Körpers auf die Krebszellen gerichtet (externe Strahlentherapie).
Brachytherapie
Bei der Brachytherapie werden die Strahlenquellen innerhalb oder in der Nähe des Tumors platziert. Dadurch kann eine höhere Strahlendosis an die Krebszellen abgegeben werden, während die Schädigung des gesunden Gewebes minimiert wird.
Allgemeine Aspekte der Brachytherapie
Die folgenden Datensätze unterscheiden verschiedene Arten der Brachytherapie auf der Grundlage des Ortes, an dem die Strahlenquelle eingesetzt wird:
Verabreichung in Körperlumina, z. B. Gefäße
Intraluminale Strahlentherapie
Verabreichung in natürliche oder chirurgisch erzeugte Körperhöhlen
Intrakavitäre Strahlentherapie
Verabreichung durch die Haut des Patienten, z. B. mit nadelähnlichen Geräten
Interstitielle Strahlentherapie
Externe Strahlentherapie
Bei der externen Strahlentherapie werden hochenergetische Röntgen- oder Partikelstrahlen von außerhalb des Körpers auf den Tumor gerichtet. Die genaue Positionierung des Strahls und die Kontrolle seiner Intensität sind entscheidend für eine wirksame Behandlung, die das umliegende gesunde Gewebe möglichst wenig schädigt. Die folgenden Datensätze betreffen spezifische Aspekte der externen Strahlentherapie:
Die Bestrahlung wird in Echtzeit anhand medizinischer Bilder gesteuert
Bildgesteuerte Strahlentherapie
Anpassung der Behandlungsparameter an Veränderungen in der Anatomie des Patienten oder an frühere Behandlungen
Modulation der Strahlenintensität, z. B. mit Hilfe von Multileaf-Kollimatoren ors
Intensitätsmodulierte Strahlentherapie (IMRT)
Modulation der Strahlenintensität während der Bewegung einer Gantry
Intensitätsmodulierte Bogentherapie (IMAT)
Einsatz von Protonen- oder Ionenstrahlen
Strahlentherapie mit geladenen Teilchen
Partikel werden durch die Bestrahlung des Targets mit Laserlicht erzeugt
Erzeugung von Teilchenstrahlen mit Hilfe von Lasern
Strahlentherapie mit ultrahoher Dosisleistung, d. h. mehr als 40 Gray pro Sekunde
Verwendung eines Isotops wie Bor-10 zur Freisetzung von hochlokalisierten Alphateilchen (NCT)
Planung von Strahlentherapie mit KI
Der folgende Datensatz bezieht sich auf den Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) in der Strahlentherapieplanung, um die Genauigkeit, Effizienz und Konsistenz der Strahlentherapieplanung zu verbessern und so zu besseren Patientenergebnissen zu führen. KI-Algorithmen können verschiedene Aspekte des Planungsprozesses automatisieren und verbessern, was zu einer erheblichen Reduzierung der für die Planung benötigten Zeit führt.
- Photodynamische Therapie
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Die photodynamische Therapie ist eine minimal-invasive Behandlung, bei der Licht und ein Photosensibilisator eingesetzt werden, um Krebszellen abzutöten. Der Photosensibilisator wird den Krebszellen zugeführt, z. B. durch Injektion in die Blutbahn oder durch Auftragen auf die Haut. Nachdem er dem Licht einer bestimmten Wellenlänge ausgesetzt wurde, produziert er reaktive Sauerstoffspezies, die die Krebszellen abtöten.
- Hyperthermie
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Hyperthermie ist ein Hilfsmittel zur Krebsbehandlung und beinhaltet die Erwärmung des Körpergewebes auf Temperaturen über den physiologisch normalen Werten im Bereich von 40 - 43 °C, die nicht hoch genug sind, um die Zellen direkt zu zerstören. Hyperthermiegeräte verwenden Energiequellen wie Radiowellen oder Mikrowellen, um Krebszellen zu erhitzen. Hyperthermie wird in der Regel in Kombination mit einer Strahlentherapie und/oder Chemotherapie (als Zusatztherapie) eingesetzt.
- Klassische Chemotherapie
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Krebszellen sind aufgrund genetischer Mutationen sehr wachstumsfreudig. Eine weitere Folge der genetischen Mutationen ist eine fehlende Kontrolle und Reparatur von Genomschäden. Die Chemotherapie zielt auf die schnell wachsenden Zellen ab und löst ihren Tod durch Nekrose, Apoptose oder Autophagie aus, z. B. durch Induktion und Akkumulation von DNA-Schäden oder durch Hemmung der Zellteilung. Die folgenden Datensätze beziehen sich auf Klassen von chemotherapeutischen Wirkstoffen.
Alkylierende und alkylierungsähnliche Wirkstoffe
Nicht-alkylierende Wirkstoffe
Nicht-alkylierende DNA-schädigende Wirkstoffe und Topoisomerase-Inhibitoren
Anti-Metaboliten
Anti-Pyrimidine und Cytidin-Analoga
Anti-Mikrotubuli-Mittel
- Zielgerichtete Therapie
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Die Forschung der letzten Jahrzehnte hat die durch Krebszellmutationen aktivierten Signalwege entschlüsselt, die die Vermehrung von Krebszellen, die Veränderung der Differenzierung (epithelialer-mesenchymale Transition), die Angiogenese und die Ausbreitung fördern. Behandlungen, die auf dieser Forschung basieren, zielen auf die spezifischen Gene, Proteine oder die Gewebeumgebung (einschließlich der Blutgefäße) eines Krebses ab, die zu dessen Wachstum und Überleben beitragen. Diese Behandlungen sind zielgerichteter und verursachen oft weniger Nebenwirkungen als die Chemotherapie. Die hier angegebenen Datensätze umfassen daher Patentdokumente, die sich auf die gezielte Beeinflussung spezifischer, in Krebszellen aktivierter Signalwege beziehen, was letztendlich zu einer Verringerung des Tumorwachstums oder sogar zur Tumorvernichtung führt.
Inhibitoren von Proteinkinasen
Rezeptor-Protein-Kinase-Inhibitoren
Rezeptor-Tyrosinkinasen (RTKs) sind für die Regulierung zellulärer Prozesse wie Wachstum, Differenzierung, Stoffwechsel und Motilität von entscheidender Bedeutung. RTKs leiten extrazelluläre Signale an das Zytoplasma weiter. Rezeptor-Tyrosinkinase-Inhibitoren (R-TKIs) reduzieren die Phosphorylierung und damit die Aktivierung ihrer Substrate und hemmen die Vermehrung oder das Überleben von Krebszellen.
Inhibitoren für Nicht-Rezeptor-Proteinkinasen
Nicht-Rezeptor-Tyrosin-Kinasen (nRTKs) sind intrazelluläre Proteine, die Signale weiterleiten, die für die Regulierung der Zelladhäsion oder des Zellwachstums wichtig sind. Nicht-Rezeptor-Tyrosinkinasen-Inhibitoren (NR-TKIs) reduzieren die Phosphorylierung und damit die Aktivierung ihrer Substrate und blockieren dementsprechend die Aktivierung von nachgeschalteten Signalwegen, die das Überleben oder die Vermehrung von Krebszellen begünstigen.
Serin/Threonin-Kinase-Inhibitoren
Serin/Threonin-Kinasen sind für die Regulierung des Zellwachstums und der Zellteilung unerlässlich.
Inhibitoren des Hedgehog-Signalwegs
Hedgehog (Hh)-Signalweg-Inhibitoren wie Sonidegib, Vismodegib, Glasdegib oder Arsentrioxid sind Medikamente, die die hyperaktivierte Hh-Signalisierung hemmen, welche an der Krebsentstehung und/oder der Selbsterneuerung von Krebsstammzellen bei Haut-, Hirn-, Leber-, Prostata- und Brustkrebs sowie bei hämatologischen Malignomen beteiligt ist.
Inhibitoren des Hedgehog-Signalwegs
MDM2-Inhibitoren
MDM2-Inhibitoren haben eine antitumorale Wirkung bei Krebserkrankungen mit einem Wildtyp- oder funktionellen TP53-Gen, das für den Tumorsuppressor p53 kodiert. Der Tumorsuppressor wird durch zellulären Stress oder DNA-Schäden aktiviert. Dies kann zum Stillstand des Zellzyklus, zur DNA-Reparatur und zur Apoptose führen. In Tumorzellen wird p53 jedoch häufig herunterreguliert, z. B. durch Überexpression des MDM2-Gens und Akkumulation des MDM2-Proteins, das den Abbau von p53 fördert. MDM2-Inhibitoren wie Idasanutlin, Navtemadlin und Siremadlin reaktivieren p53 und entfalten so ihre starke Anti-Tumor-Aktivität.
Proteasom-Inhibitoren
Proteasom-Inhibitoren (PIs) induzieren die Anhäufung von ungefalteten und fehlgefalteten Proteinen in Zellen, was zu Wachstumsstillstand, Apoptose und Zelltod führt. Krebszellen können einen höheren Gehalt an abnormalen Proteinen aufweisen als normale Zellen und reagieren empfindlicher auf PIs (z. B. Bortezomib, Ixazomib oder Carfilzomib).
PARP-Inhibitoren
PARP-Inhibitoren sind Medikamente, die Poly(ADP-Ribose)-Polymerasen (PARPs) hemmen, Enzyme, die an der Reparatur von DNA-Einzelstrangbrüchen beteiligt sind. Sie verhindern die Reparatur von DNA-Schäden in Krebszellen. Die genomische Instabilität von Tumorzellen erklärt zumindest teilweise die Selektivität von PARP-Inhibitoren für Tumorzellen gegenüber normalen Zellen.
Inhibitoren von mit der Apoptose verbundenen Proteinen
Die anti-apoptotischen Mitglieder der BCL-2-Familie, BCL-2, BCL-XL, MCL-1 und BCL‑w, sind Pro-Survival-Proteine und etablierte oder potenzielle Ziele der Krebstherapie bei bestimmten hämatologischen Malignomen. Die Hemmung dieser Pro-Survival-Proteine hat nachweislich eine wirksame krebshemmende Wirkung, z. B. Venetoclax bei CLL, akuter myeloischer Leukämie oder DLBCL.
Inhibitoren von mit der Apoptose verbundenen Proteinen der BCL-2-Familie
GTPAse K-RAS-Inhibitoren
K-Ras is an oncogene activated in tumour cells that induces uncontrolled cell proliferation.
Epigenetische Inhibitoren
Die Genexpression kann in Krebszellen durch epigenetische Modulation moduliert werden, d. h. durch eine Veränderung der Zugänglichkeit der genomischen DNA, z. B. durch Methylierung oder Acetylierung. Diese Veränderung kann zur Aktivierung von Genen führen, die die Zellproliferation kontrollieren. Epigenetische Inhibitoren zielen darauf ab, diese Aktivierung zu unterbinden. So führen beispielsweise epigenetische Inhibitoren der Histon-Methyltransferase "Enhancer of Zeste Homolog 2" (EZH2) über die Hemmung der Trimethylierung von H3K27 zu einer Rückbildung von Tumoren.
Angiogenese-Inhibitoren
Krebszellen induzieren die Bildung neuer Blutgefäße (Angiogenese), die ihr Wachstum mit Nährstoffen versorgen und zur Ausbreitung von Tumorzellen führen, die die Blutgefäße infiltrieren. Angiogenese-Inhibitoren hemmen die Bildung neuer Blutgefäße und sind besonders wirksam gegen solide Tumore, indem sie ihnen das Blut entziehen.
- Hormonelle Therapie
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Hormone sind Proteine oder kleine Moleküle, die als chemische Botenstoffe bekannt sind und die Funktion von Organen im Körper koordinieren und kontrollieren. Einige Hormone wirken als Wachstumsfaktoren und fördern das Krebswachstum, z. B. bei Brust- oder Prostatakrebs. Die folgenden Recherchen beziehen sich auf verschiedene Klassen von Verbindungen, die die vom Körper produzierten Hormone antagonisieren oder regulieren.
- Immuntherapie
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Krebszellen lassen sich durch das Vorhandensein von mutierten Proteinen oder exogenen Proteinen, z. B. viralen Onkogenen, von gesundem Gewebe unterscheiden. Das Immunsystem kann daher Krebszellen auf der Grundlage dieser Antigene oder Neoantigene erkennen und zerstören. Krebszellen können dem Immunsystem entkommen, indem sie Proteine exprimieren, die die Immunantwort blockieren. Die Immuntherapie zielt darauf ab, das Immunsystem zu stärken, um Krebs zu bekämpfen.
Impfstoffe
Impfstoffe regen die Produktion von Antikörpern und zytotoxischen Immunzellen an, die sich gezielt gegen die Krebszellen richten. Die Impfstoffe basieren auf Antigenen, die von den anvisierten Tumorzellen spezifisch exprimiert werden. Die folgenden Datensätze enthalten Patentdokumente, die sich allgemein auf Krebsimpfstoffe beziehen und sich auf die Art des Immunogens oder die Verabreichungsmethode beschränken.
Antikörper und Immunmodulation
Antikörper können dem Patienten verabreicht werden, um bestimmte Moleküle, die auf der Oberfläche von Krebszellen exprimiert werden, anzugreifen oder um Immunzellen gegen Krebs zu aktivieren. Dieser Datensatz bezieht sich auf eine Klasse von Antikörpern, die Proteine blockieren, welche das Immunsystem daran hindern, die Krebszellen anzugreifen. Sie verbessern daher die Immuntherapie gegen Krebs.
Zelluläre Immuntherapie, einschließlich CAR-T-Zelltherapie
Dieser Datensatz bezieht sich auf die Modifizierung der Immunzellen des Patienten, häufig T-Lymphozyten, um spezifische Marker, die auf der Oberfläche der Krebszellen exprimiert werden, anzugreifen und die Zytolyse der Krebszellen einzuleiten. Dazu gehört die CAR-T-Zelltechnologie, die besonders wirksam gegen flüssige Krebsarten (Leukämie, Lymphom, Myelom) ist.
Immunmodulatoren
Die folgenden Recherchen beziehen sich auf Klassen von Wirkstoffen, die die Immunantwort gegen Krebs stimulieren und die Bekämpfung der Krebszellen durch das Immunsystem des Patienten unterstützen:
Adenosin-Rezeptor-Antagonisten
Onkolytische Viren
Onkolytische Viren sind solche, die Tumorzellen infizieren, sich darin vermehren und diese gezielt abtöten, entweder auf natürlichem Wege oder nach gentechnischer Veränderung. Die Kombination aus der viralen Infektion und der Freisetzung von Krebsantigenen durch die abgetöteten Tumorzellen stimuliert eine systemische Immunreaktion gegen Krebs. Diese Reaktion kann noch verstärkt werden, indem das onkolytische Virus mit Immunmodulatoren ausgestattet wird.