Hyperthermie: Wärme gegen Krebs

Seit rund einhundert Jahren versuchen Ärzte, Krebspatienten durch Überwärmung des Tumorgewebes zu behandeln. Der Fachbegriff dafür lautet Hyperthermie. Tumorzellen sollen so zerstört werden. Auch sollen Chemotherapie und Bestrahlung besser wirken, wenn Krebsgewebe gleichzeitig durch Hitze unter Stress steht. Was bei der Hyperthermie in Tumorzellen genau passiert, war lange nicht bekannt und ist im Detail immer noch nicht vollständig aufgeklärt. Ein Problem eher technischer Natur ist die Temperaturkontrolle im Tumorgewebe. Erste gezielte Forschungen unter modernen Bedingungen begannen in den 1970er-Jahren. Trotz der langjährigen wissenschaftlichen Arbeit ist die Überwärmung bis heute kein Standardverfahren der Krebsbehandlung.

Dieser Text bietet Krebspatienten, Angehörigen und Interessierten einen ersten Überblick zum Thema Hyperthermie. Informationen aus dem Internet können eine ärztliche Beratung nicht ersetzen. Informationen bietet zum Beispiel die Interdisziplinäre Arbeitsgruppe Hyperthermie (IAH) in der Deutschen Krebsgesellschaft. Deren Informationen sind unter www.hyperthermie.org abrufbar. Weitere wissenschaftliche Publikationen der IAH wurden für den folgenden Text ebenfalls als Quelle genutzt. Zusätzliche Quellen sind nach Möglichkeit direkt im Text angegeben.

Hyperthermie: Was versteht man in der Krebsmedizin darunter?

Der Begriff Hyperthermie bedeutet Überwärmung des ganzen Körpers oder einzelner Körperteile. Erprobt wird in der Krebstherapie eine künstliche Temperatursteigerung auf Werte zwischen 40 und 44 Grad Celsius, je nach angewandter Methode. Manche Quellen geben auch Werte von bis zu 45 Grad Celsius an. Die Temperatursteigerung erzielen Ärzte mit Ultraschall oder elektromagnetischen Wellen wie etwa Mikrowellen. Auch die Spülung des Körperinneren mit einer erwärmten Flüssigkeit ist möglich, etwa der Bauchhöhle. Ziel ist nicht das direkte Abtöten von Krebszellen durch die Überwärmung selbst: Die dazu notwendigen hohen Temperaturen würden auch gesundes Gewebe schädigen und den Patienten gefährden. Tumorzellen sollen durch den "Hitzestress" vielmehr empfindlicher gegenüber natürlichen Abbauprozessen oder auch Strahlen- oder Chemotherapie werden.

Kaum noch angewendet: Fiebertherapie mit pyrogenen Stoffen

Ein anderer Ansatz der Hyperthermie ist die sogenannte Fiebertherapie. Man wendet sie heute kaum noch an. Die Körpertemperatur wird hierbei durch fiebererzeugende (pyrogene) Stoffe erhöht. Wie gegen Krankheitserreger sollte dieses künstliche Fieber gegen Krebszellen wirken. Pyrogene Stoffe sind jedoch schlecht steuerbar: Die Körpertemperatur eines Patienten kann unkontrolliert hoch werden und sein Leben gefährden. Die Therapie gilt im Vergleich zu modernen Methoden als zu risikoreich.

Offene Fragen: Warum ist Hyperthermie keine Standardbehandlung?

Die Hyperthermie zählt in Deutschland bisher nicht zu den Standardbehandlungen der Krebstherapie. Sie spielt in den aktuellen Leitlinien keine ausgewiesene Rolle und sollte nur im Rahmen von kontrollierten klinischen Studien zur Anwendung kommen. Zwar belegt inzwischen eine Vielzahl von Studien, dass die Hyperthermie unter bestimmten Umständen die Wirkung von Chemotherapie und/oder Bestrahlung verstärken kann. Noch gibt es jedoch offene Fragen, die weitere Untersuchungen notwendig machen: Welche Temperatur sollte im Tumor angestrebt werden, um die bestmögliche Wirkung zu entfalten? Wie lässt sich die Wärmeentwicklung im Körper genau messen und vor allem steuern? Wiegen die Vorteile Nebenwirkungen und Risiken auf? Mehr dazu haben Experten des Gemeinsamen Bundesausschusses (G-BA) im Jahr 2005 in einem umfangreichen Bericht zum Thema zusammengestellt (www.g-ba.de/downloads/40-268-236/2005-06-15-BUB-Hyperthermie.pdf, ab Seite 444). Seit Erscheinen des G-BA-Berichts arbeiten Fachleute an der Klärung der noch offenen Fragen. Eine erneute und aktualisierte Bewertung durch den Bundesausschuss steht noch aus. Mehr zum Gemeinsamen Bundesausschuss findet sich im Lexikon der Fachbegriffe unter dem Buchstaben "G".

Da die Hyperthermie noch keine Standardbehandlung ist, sollten Patienten nur im Rahmen von klinischen Studien behandelt werden. Wer dabei die Kosten übernimmt, müssen Patienten vor Studienbeginn mit den behandelnden Ärzten und ihrer Krankenversicherung klären. Führt ein Krankenhaus und nicht ein niedergelassener Arzt die Behandlung durch, ist die Kostenübernahme für eine stationäre Hyperthermie-Behandlung meist über die allgemeine Abrechnung abgedeckt; in einigen Fällen beteiligen sich auch Krankenversicherungen direkt an den Kosten einer Überwärmungsbehandlung im Krankenhaus. Eine rechtssichere Auskunft ist kann jedoch nur im Einzelfall durch die Ärzte und die Versicherung direkt erfolgen. Ein Rechtsanspruch auf die Kostenübernahme besteht nicht, solange der Beschluss des Gemeinsamen Bundesausschusses aus dem Jahre 2005 noch gültig ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Hyperthermie nicht stationär, sondern ambulant durchgeführt werden sollte, der Patient also nicht im Krankenhaus bleibt: Hier ist es für Betroffene besonders wichtig zu klären, ob Kosten auf sie selbst zukommen.

Studien: Die Behandlung welcher Tumoren in welchem Stadium wird erforscht?

Bisher liegen Daten aus fortgeschrittene klinische Studien zur Hyperthermie überwiegend für solide Tumoren vor; dazu zählen beispielsweise Dickdarmkrebs oder Brustkrebs sowie Hirntumoren und Melanome. Kaum Erfahrung gibt es mit der Hyperthermie bei Leukämien oder Lymphomen: Die Europäische Gesellschaft für Hyperthermie (ESHO) nennt beispielsweise aktuell nur eine entsprechende Studie.

Die Schwerpunkte bei der Hyperthermie-Forschung setzen die meisten Wissenschaftler und Ärzte derzeit in der Therapieverbesserung: Hyperthermie alleine genügt nach bisherigem Wissen nicht oder nur im Ausnahmefall zur Behandlung. Die Überwärmung scheint am besten zu wirken, wenn sie mit anderen Verfahren kombiniert wird. Viele Studien überprüfen, ob eine fortgeschrittene Erkrankungssituation, die allein auf Chemotherapie oder Bestrahlung nicht gut ansprechen würde, durch Hyperthermie beherrscht werden kann. Bei anderen steht die Verkleinerung großer Tumoren vor einer Operation im Vordergrund: So soll Patienten zum Beispiel die Amputation eines Beines oder Armes erspart werden.

Weitere Anbieter: Die Hyperthermie außerhalb klinischer Studien

Die Hyperthermie wird in Deutschland allerdings nicht nur in klinischen Studien und in größeren, wissenschaftlich orientierten Krankenhäusern angeboten. Es gibt niedergelassene Ärzte und kleinere Kliniken außerhalb der universitären Forschung, die mit dem Angebot einer Hyperthermie sogar gezielt werben: Meist sind ihre Verfahren eingebettet in ein sogenanntes alternatives Behandlungskonzept. Weitere Hinweise zur Arzt- und Kliniksuche hat der Krebsinformationsdienst in einem Informationsblatt zusammengestellt.

Hier ist müssen Patienten vorab klären, wer für die Kosten aufkommt. Nach einem Beschluss des Gemeinsamen Bundesausschusses aus dem Jahre 2005 sind gesetzliche Krankenkassen nicht verpflichtet, die Kosten der Hyperthermie zu übernehmen. Krebspatienten können jedoch eine sogenannte Einzelfallprüfung veranlassen. Dabei muss die Krankenkasse unter Berücksichtigung der persönlichen Umstände eines Betroffenen entscheiden, ob sie ganz oder teilweise für eine Behandlung aufkommt. Eine Rolle spielt auch, ob der Anbieter überhaupt eine Kassenzulassung besitzt und gewisse Mindeststandards der Behandlung nachweisen kann.

Entscheiden sich Patienten für eine alternativmedizinische oder komplementäre Behandlung, fallen mögliche Risiken in weit größerem Umfang in ihren eigenen Verantwortungsbereich, als dies bei einer klinischen Studie der Fall wäre. Kommt es zu Zwischenfällen, sollte zumindest eine Notfallversorgung sichergestellt sein. Es gibt Berichte über Anbieter, bei denen die qualitative Durchführung der Hyperthermie und die sorgfältige Überwachung möglicherweise nicht sichergestellt war.

Biologische Wirkung der Hyperthermie: Was weiß man bisher?

Hyperthermie wird heute meist zusätzlich zu Bestrahlung und Chemotherapie eingesetzt. In klinischen Studien konnte, wie auch der Gemeinsame Bundesausschuss festhält, eine verstärkende Wirkung der Hyperthermie beobachtet werden. Die zugrunde liegenden biologischen Zusammenhänge sind vielschichtig, bislang aber nur teilweise aufgeklärt.

In Versuchen wurde gezeigt, dass Temperaturen von mindestens 42,5 bis 43 Grad Celsius über einen Zeitraum von etwa 40 bis 60 Minuten nötig sind, um Krebszellen direkt abzutöten. Bei niedrigeren Temperaturen sind längere Behandlungszeiten nötig.

Strahlentherapie und Überwärmung

Die Gefäße innerhalb von Tumoren sind oft weniger geordnet angelegt, als dies in gesundem Gewebe der Fall ist. Als Folge finden sich in Tumoren oft Bereiche, die schlecht mit Sauerstoff versorgt sind. Krebszellen aus diesem Umfeld sind meist wenig anfällig für Strahlentherapie, reagieren aber vergleichsweise empfindlich auf Überwärmung. Diesen Effekt - schlechte Reaktion auf Bestrahlung, große Empfindlichkeit gegenüber Wärme - hat man zudem in bestimmten Phasen der Zellteilung beobachtet. Durch die Verbindung von Hyperthermie und Bestrahlung soll erreicht werden, dass die Zellen, die nicht durch die Strahlentherapie geschädigt werden, durch die Hitze angegriffen werden. Auch verbessert die Hyperthermie die Durchblutung und damit die Sauerstoffversorgung, was den Effekt einer Strahlentherapie ebenfalls verstärkt.

Zudem sinkt durch die Hyperthermie die zelleigene Reparaturrate der Strahlenschäden. Die Zellen sind also nicht mehr oder nur in geringerem Maß in der Lage, die Schäden der Bestrahlung zu reparieren und sterben ab. Um dies zu erreichen, reichen Temperaturen zwischen 40 und 42 Grad Celsius aus.

Chemotherapie: Bessere Anschwemmung von Zytostatika

Durch die erhöhten Temperaturen weiten sich die Blutgefäße, was bei einer Chemotherapie zu einer stärkeren Durchblutung des Tumorgewebes und zu einer besseren Anschwemmung von Zytostatika (Chemotherapie-Medikamente) im Tumor führt. Dadurch gelangen auch in ursprünglich schlecht durchblutete Tumorbezirke, zum Beispiel ins Innere sehr großer Tumoren, höhere Zytostatika-Mengen. So kann die Wirkung von Chemotherapie-Medikamenten auf Zellen, die unter normalen Temperaturen nur schlecht auf die Behandlung ansprechen, verbessert werden. Zudem nehmen die Zellen bei Hitze durch ihren beschleunigten Stoffwechsel mehr Zytostatika auf.

Hitzeschockproteine: Signal für das Immunsystem

Bei lang andauernder und/oder wiederholter Hyperthermiebehandlung bilden Zellen in Temperaturbereichen von etwa 41 bis 43 Grad Celsius sogenannte Hitzeschockproteine (HSP), auch Stresseiweiße genannt. Diese Proteine sind Signale für die körpereigenen Killerzellen des Immunsystems, die "angeschlagenen" Zellen zu zerstören.

Ein Überblick: Behandlungsvarianten

Eine Überwärmung von Tumorgewebe kann mithilfe verschiedener Verfahren erreicht werden. Diese lassen sich unterteilen in lokale und regionale Hyperthermie und Ganzkörper-Hyperthermie. Soweit man weiß scheint es unwichtig zu sein auf welchem Wege die Wärme erzeugt wird. Entscheidend ist vielmehr, welche Temperatur in welchem Bereich über welchen Zeitraum geschaffen wird. Hinzu kommt, je nach Anwendung, der Effekt einer begleitenden Chemotherapie oder Bestrahlung.

• Lokale (Oberflächen-) Hyperthermie: Der betroffene Bereich wird von außen mit Ultraschall, Radio- oder Mikrowellen bestrahlt. Die lokale Hyperthermie kann bei oberflächlichen, dicht unter der Haut liegenden Tumoren oder Metastasen zum Einsatz kommen.
• Regionale Hyperthermie: Es werden größere Körperregionen erwärmt, wie zum Beispiel der Beckenbereich oder die Beine. So sollen auch tiefer liegende Tumoren und Metastasen behandelt werden. Die regionale Hyperthermie wird heute meist mit elektromagnetischen Wellen appliziert. Moderne Hyperthermieeinheiten bestehen aus einem sogenannten Ringapplikator, der elektromagnetische Strahlen abgibt. Der Patient liegt auf einer Liege in einer Art Ring, der die eigentlichen Strahler trägt. Sie erzeugen durch geeignete Steuerung eine - in Grenzen - kontrollierbare Erwärmung. Um die elektromagnetischen Wellen zu leiten, ist der Patient außerdem in eine Art Wasserkissen gebettet. Überhitzungen im Normalgewebe lassen sich weitgehend vermeiden, die hohe Temperatur bleibt auf den Tumor beschränkt.
• Interstitielle Hyperthermie: "Antennen" oder Sonden werden in den Tumor oder an dessen Oberfläche gebracht, die eine Erwärmung direkt im Inneren der Geschwulst ermöglichen. Dieses Verfahren zählt ebenfalls zur regionalen Hyperthermie. Nicht selten können die Sonden über natürliche Körperöffnungen an den Tumor herangeführt werden. Ist dies nicht möglich, erhält der Patient vor der Platzierung der Sonden eine örtliche Betäubung oder eine leichte Narkose.
• Hypertherme Perfusion: Bei dieser Anwendung der regionalen Hyperthermie erhält der Patient eine erwärmte Flüssigkeit (zum Beispiel eine Chemotherapie-Lösung) durch die zuführenden Adern des mit Krebs betroffenen Körperteils. Auch die Spülung von Körperhöhlen mit einer heißen Lösung ist möglich. Der Ansatz ist in der Regel mit einem operativen Eingriff verbunden, der auch eine Narkose voraussetzt.
• Hyperthermie mit magnetisierbaren Nanopartikeln: Hier werden winzige Teilchen, sogenannte Nanopartikel aus Eisen verwendet. Diese Teilchen können sich, abhängig von ihrer chemischen "Verpackung", besonders gut in Tumorgewebe anreichern. Bei manchen Ansätzen bringen die Ärzte magnetisierbare Nanoteilchen auch direkt in den Tumor ein. Über ein elektromagnetisches Feld lässt sich eine Erhitzung dieser Teilchen steuern. Die zukünftige Bedeutung dieses Ansatzes lässt sich derzeit nicht abschätzen, da die wissenschaftliche Erforschung noch weitgehend am Anfang steht.
• Ganzkörperhyperthermie: Der gesamte Körper wird erwärmt. Früher nutzten Ärzte dazu heißes Wasser oder spezielle flüssigkeitsgefüllte Polster oder Decken und ähnliche Verfahren. Heute kommt auch die Überwärmung mit elektromagnetischen Wellen und Infrarot infrage. Dieser Ansatz wird zur Behandlung von Krebserkrankungen untersucht, die bereits im Körper gestreut und Metastasen gebildet haben.

Im weiteren Sinn arbeiten auch einige andere Verfahren mit der gezielten Überwärmung von Gewebe, hier handelt es sich aber eher um eine Art "Verkochen" und nicht um Hyperthermie. So nutzen beispielsweise die Hochfrequenz induzierte Thermotherapie (HITT) und die laserinduzierte Thermotherapie (LITT) extreme Hitze. Bei der HITT schieben die Ärzte während eines kleinen Eingriffs eine Nadelelektrode in den Tumor des Patienten. Meist reicht eine örtliche Betäubung oder eine leichte Narkoseform. Im Tumor erzeugt die Elektrode Temperaturen zwischen 56 und 100 Grad Celsius. Bei der LITT wird ein Glasfaser-Lichtleiter ins Tumorgewebe vorgeschoben. Das Gewebe wird dann durch langwelliges Laserlicht erhitzt und zerstört. Beide Eingriffe kommen nur bei wenigen Tumorarten infrage und sind bisher keine wirkliche Alternative zu einer Operation. Die meiste Erfahrung liegt bei Patienten mit Lebermetastasen oder Leberkrebs vor.

Nebenwirkungen: Unterschiede zwischen den verschiedenen Verfahren

Wird eine Hyperthermie-Behandlung zusammen mit einer Chemotherapie und/oder Bestrahlung angewendet, können die Nebenwirkungen dieser Behandlungsansätze auftreten, mehr dazu in den Texten "Chemotherapie" und "Strahlentherapie". Ist zum Beispiel zur Einbringung von Sonden in den Tumor eine Betäubung notwendig, oder möchte ein Patient ein beruhigendes Medikament, um das Stillliegen während der Behandlung besser zu ertragen, kommen noch mögliche Nebenwirkungen dieser Mittel hinzu, etwa Unverträglichkeiten.

Darüber hinaus können durch die Hyperthermie selbst Nebenwirkungen verursacht werden. Unerwünschte Temperaturerhöhungen im gesunden Gewebe stellen bis heute eines der wichtigsten Probleme dar, auch wenn Patienten meist nur mit Rötungen oder Schwellungen der Haut in der behandelten Region des Körpers rechnen müssen. Nach Einschätzung des Gemeinsamen Bundesausschusses im Jahr 2005 ist zudem ungeklärt, ob Metastasen (etwa während einer Ganzkörperhyperthermie) in gleicher Weise wie der Primärtumor durch Hyperthermie beeinflusst werden können - oder ob Hyperthermie eventuell sogar die Aussaat von Metastasen begünstigt. Tierversuche haben dazu widersprüchliche Ergebnisse gezeigt. So ist derzeit noch unklar, ob die Hyperthermie wirklich einen Einfluss auf die Entstehung neuer Metastasen haben könnte, oder ob diese Sorge unbegründet ist.

Mit besonderen Gefahren verbunden ist die künstliche Erwärmung für Patienten, die Metallimplantate im Körper tragen. So kann es in der Umgebung von Hüft- oder Kniegelenksersatz zu Verbrennungen kommen. Metalle heizen sich durch den Einfluss energiereicher elektromagnetischer Wellen in besonderem Maße auf.

Anwendung der Hyperthermie: Einzelheiten regelt das Studienprotokoll

Wie die jeweilige Anwendung genau abläuft, wie oft sie wiederholt wird und für welche Tumorarten sie überhaupt infrage kommt, ist unterschiedlich. Einige Hyperthermieformen wären an sich für die ambulante Anwendung geeignet. Eine einzelne Behandlung dauert meist nur eine bis wenige Stunden. Trotzdem müssen Patienten wegen der notwendigen sorgfältigen Überwachung und der notwendigen Wiederholungen meist mit einer relativ zeitaufwendigen Behandlung im Krankenhaus rechnen. Um Komplikationen, zum Beispiel schwere Kreislaufprobleme, zu vermeiden, muss der allgemeine Gesundheitszustand in Ordnung sein. Um Nebenwirkungen kontrollierbar zu machen, sehen viele Studien eine Überwachung unter intensivmedizinischen Bedingungen vor. Auch eine leichte Narkose oder zumindest ein beruhigendes Medikament wenden viele Hyperthermie-Experten an. Die interstitiellen Hyperthermie-Formen und die Perfusionsanwendungen sehen unter Umständen sogar kleinere oder größere operative Eingriffe vor.

Wird ein Patient nicht stationär im Krankenhaus behandelt, stellt sich auch die Frage der Kostenübernahme (Backlink nach oben). Sie muss vorab geklärt sein; dazu gehört auch zum Beispiel die Frage nach Fahrtkosten oder weiteren anfallenden Kosten.

Klinische Studien: Hier gibt es weitere Informationen

Über die "echten" klinischen Studien zur Hyperthermie, die unter kontrollierten Bedingungen ablaufen, informieren die nächstgelegenen Krebszentren (link) oder auch die Interdisziplinäre Arbeitsgruppe Hyperthermie (IAH) als Unterorganisation der Deutschen Krebsgesellschaft (www.krebsgesellschaft.de). Die IAH bietet auf ihrer Internet-Seite www.hyperthermie.org zudem viele Informationen rund um das Thema an. Eine Übersicht über Hyperthermiezentren, an denen Studien durchgeführt werden, hat die IAH auf ihrer Homepage zusammengestellt, Stichwort "Hyperthermiezentren".