Die lokale Erwärmung eines Tumors (Hyperthermie), zum Beispiel mit Mikrowellen, wird seit Jahrzehnten klinisch eingesetzt. Es fehlen jedoch praxisrelevante präklinische Hyperthermiesysteme, um Optimierungen vorzunehmen. Mithilfe der Immuntherapie bieten sich neue Hyperthermie-Konzepte für multimodale Therapien an, die letztlich den Patienten zugutekommen.
Bei der klinischen Hyperthermie wird das Tumorgewebe zum Beispiel mit Mikrowellen bestrahlt und in den sogenannten supraphysiologischen Bereich von 39 bis 44 °C für 60 Minuten pro Sitzung erwärmt. Die Hyperthermie verstärkt dabei die Effekte von Strahlen- und bestimmten Chemotherapien. In den letzten Jahren sind immunmodulierende Effekte der Hyperthermie in den Fokus gerückt, da sie zum einen durch Freisetzung von Gefahrensignalen immunaktivierend wirkt, aber andererseits auch immun-unterdrückende Immun-Checkpoint-Moleküle auf Tumorzellen hochreguliert.
Bislang fehlen allerdings insbesondere präklinische In-vi-vo-Daten, um die immunologischen Eigenschaften der Hyperthermie in der Gesamtheit zu charakterisieren. Diese Daten werden jedoch dringend benötigt, um die Hyperthermie-Applikatoren für Patienten mithilfe von Simulationen weiterzuentwickeln und zu optimieren, sodass die immunologischen Möglichkeiten der Hyperthermie maximal ausgenutzt werden können.
Im Projekt werden praxisrelevante präklinische Hyperthermie-Modellsysteme entwickelt, um damit im Zusammenspiel aus immunologischen und verfahrenstechnischen Methoden und Simulationen die immunologische Wirkungsweise der Hyperthermie in Kombination mit Strahlentherapie und Immun-Checkpoint-Hemmung zu verstehen. Es gilt insbesondere herauszufinden, welchen Einfluss die Temperaturverteilungen im Tumor auf die Antitumor-Immunreaktionen haben.
Das Projekt wird mithilfe präklinischer Hyperthermiesysteme und immunologischer Matrizen neue Ansätze in der multimodalen Tumorbehandlung liefern. Das Ziel ist, dass die Hyperthermie zukünftig zum Wohle des Patienten breite Anwendung finden wird und die Projektergebnisse als Planungsgrundlage für klinische Studien dienen können.
