Es ist eine europaweit bislang einmalige Art der Behandlung: Heute geht das Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum (HIT) am Universitätsklinikum der Neckarstadt offiziell in Betrieb. Hier sollen Krebstumore von Patienten künftig unter Beschuss durch schwere geladene Teilchen genommen werden. Der große Vorteil der Schwerionenstrahl-Therapie gegenüber der Bestrahlung mit Röntgen- oder Gammastrahlen besteht darin, dass Schwerionen sehr gezielt die bösartigen Zellen und kaum umliegendes Gewebe zerstören, vor allem aber auch tief im Körperinnern verborgene Tumore der Strahlenbehandlung zugänglich machen.

Am HIT werden Kohlenstoff-Ionen durch einen Teilchenbeschleuniger auf hohe Energie gebracht, dann wird der Strahl auf den Körper des Patienten gerichtet. Die Partikel entfalten das Maximum ihrer Wirkung erst dann, wenn sie bereits einige Zentimeter in das Gewebe eingedrungen sind, unmittelbar danach fällt ihre Energie stark ab. Tumore lassen sich so gezielt anvisieren, während umliegende gesunde Zellen geschont werden. Das ist zur Behandlung etwa von Gehirn oder Augen wichtig, um die sich der Tumor häufig wie ein Spinnennetz legt. Ziel des Verfahrens ist es, die DNA-Stränge in den Krebszellen zu zerstören und damit deren weitere Vermehrung zu verhindern. Durchschnittlich zwanzig Bestrahlungen sind erforderlich, damit die Strahlenschäden den Tumor tatsächlich absterben lasen.

"Wir gehen davon aus, dass zirka fünf bis zehn Prozent aller Krebspatienten von einer Strahlentherapie mit Protonen oder Schwerionen profitieren werden", sagte Jürgen Debus, geschäftsführender Direktor des HIT, kürzlich in einem Interview. Vor allem Patienten, deren Tumore besonders widerstandsfähig gegenüber herkömmlicher Strahlentherapie sind, dürften von der Anlage profitieren. "Wenn das HIT in zwei Jahren sein Kapazitätsmaximum erreicht hat, können hier jährlich 1300 Menschen bestrahlt werden", plant Debus.

Der Radioonkologe schrieb bereits vor mehreren Jahren für Spektrum der Wissenschaft über die geplante Anlage. Damals war der Start der Anlage, die 119 Millionen Euro teuer geworden ist, für das Jahr 2007 angesetzt. Dann traten aber unter anderem Probleme mit der Software auf, die die verschiedenen Komponenten des Systems aufeinander abstimmt.

Der Therapieprozess beginnt, indem die Ärzte mittels eines Computertomografen eine genaue Abbildung des Tumors herstellen. Eine Software erfasst dann die Bilddaten, "schneidet" den Tumor digital in Scheiben von jeweils einem Millimeter Stärke, überzieht diese mit einem Netz von Bildpunkten und errechnet, welche Strahlendosis auf welche Stellen des Tumors einwirken soll. Der Schwerionenstrahl tastet dieses Raster ab und beschießt die Punkte, die bis zu 30 Zentimeter im Körperinneren liegen können, so lange, bis die jeweilige Solldosis an Strahlung erreicht ist. Dabei werden Position und Intensität des Schwerionenstrahls 10 000 Mal pro Sekunde überprüft und die Bestrahlung gegebenenfalls binnen einer halben Millisekunde gestoppt.

Die Kosten für die Therapie übernehmen Krankenkassen, die einen Vertrag mit dem Universitätsklinikum abgeschlossen haben. "Eine Bestrahlung im HIT kostet zirka 20 000 Euro und ist damit dreimal so teuer wie eine konventionelle Strahlentherapie. Sie ist ungefähr genauso teuer wie onkologische Therapiekonzepte, die Operationen und Chemotherapien beinhalten", so Debus.

Die Heidelberger Anlage belegt die Fläche eines halben Fußballfelds und erstreckt sich über drei Etagen, von denen zwei unter der Erde liegen. Ihr Vorläufer steht in Darmstadt, wo die Gesellschaft für Schwerionenforschung die neue Therapieform bereits seit 1997 erforschte. Über 440 Patienten mit Tumoren im Kopf- und Halsbereich wurden in der mittlerweile stillgelegten Anlage mit Ionenstrahlen behandelt. Neben Heidelberg sind derzeit neun weitere Standorte für Ionenstrahlanlagen in Europa geplant, nur in Japan existieren bereits zwei dieser Systeme. Völlig neu am HIT ist indessen dessen drehbare Strahlführung – so lässt sich der Strahl aus optimalem Winkel einschießen.