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Bisher nutzt nur eine begrenzte Anzahl von Forschungsgruppen auf dem Gebiet der Radiobiologie das CAM-Modell, um die Auswirkungen ionisierender Strahlung auf das Tumorwachstum und die Therapiereaktion sowie die Angiogenese zu untersuchen. Wichtig ist, dass erste Berichte die erfolgreiche Implementierung des CAM als präklinisches Xenograft-Tumormodell zur Untersuchung verschiedener Zeitpläne ionisierender Strahlung und Optionen zur Reduzierung der Arzneimitteldosis zeigen und Leads für die Optimierung der kombinierten CRT liefern [246]. In diesem Rahmen untersuchten Kauffmann et al. das ex ovo CAM-Modell, um die Auswirkungen der 2,5–10 Gy-Bestrahlung auf die Plattenepithelkarzinom-Tumorprobe der Plattenepithel-Patienten zu untersuchen [229], da dieses System den Zugang von Tumorproben nicht nur für pharmazeutische Anwendungen, sondern auch für eine fokussierte Strahlentherapie erleichtert. Eine andere Studie nutzte das ex ovo Huhn CAM, um die Auswirkungen von Strahlung in Kombination mit SPARC (setisches Protein sauer und reich an Cystein) Überexpression in Neuroblastom-Zellen zu bewerten und beschreibt eine SPARC-induzierte Reduktion der strahlungsinduzierten Angiogenese [247]. In jüngerer Zeit zeigte eine weitere CAM-Studie eine Abnahme des kolorektalen Karzinomwachstums und der Radioresistenz bei Erschöpfung von hnRNP K (heterogenes kernnukleares Ribonukleoprotein K) [248]. Ein ethischer Vorteil des CAM-Assays ist, dass das CAM selbst nicht innerviert ist und Experimente vor der Entwicklung von Zentren im Gehirn im Zusammenhang mit der Schmerzwahrnehmung beendet werden [203]. So gilt der Kükenembryon erst bei E17 (in den meisten Ländern) oder sogar bis zum Schlüpfen als lebendes Tier. Zumindest in Deutschland ist der CAM-Test nach den Richtlinien für den Umgang mit Labortieren nicht als Tierversuch eingestuft, kann ohne ethische Einschränkung verwendet werden und bedarf keiner Protokollgenehmigung durch eine Tierschutz- oder Ethikkommission. Tabelle 1 gibt einen zusammenfassenden Überblick über die wichtigsten Vorteile des CAM-Modells im Vergleich zu Murinkrebsmodellen.

Ein weiteres neu entstehendes Konzept zur biologiebasierten Optimierung von RT basiert auf der Beobachtung, dass der Tumor stroma die Radiosensibilität von Krebszellen auf mehreren Ebenen beeinflusst und somit attraktive therapeutische Ziele bieten kann. Hierin sind extrazelluläre Matrixmoleküle (ECM), Tumormikrogefäße, die Vaskuläre Stammzellnische, Accessory-Wirtszellen (z.B. Fibroblasten und Zellen des angeborenen und adaptiven Immunsystems) und sezernierte Faktoren wichtige Determinanten der Tumorreaktion auf RT, zumindest in präklinischen Untersuchungen [69,70,71,72,73,74,75]. Obwohl die ersten Beobachtungen über einen möglichen Beitrag des Wirtsimmunsystems zur erfolgreichen Tumorausrottung durch die lokale Anwendung ionisierender Strahlung vor mehr als 100 Jahren zurückliegen (zur Überprüfung siehe: [76]), blieben klinische Beobachtungen über die strahlungsinduzierte Ausrottung von Tumorläsionen außerhalb des Strahlungsfeldes (Abscopal-Effekte) selten [77]. Die Fortschritte in der Immuntherapie und die bahnbrechenden Entdeckungen, dass die Strahlentherapie immunsuppressive Barrieren in der Tumormikroumgebung überwinden kann, immungene Veränderungen in Tumorzellen induzieren und sogar lokale und systemische T-Zell-vermittelte Antitumor-Immunreaktionen auslösen, die das Interesse an der Nutzung des Nutzens der Kombination von Strahlentherapie mit Immuntherapie beschleunigen [30,31,77,78,79,88,81,81,82,83,84,85,86,87,88,89,90,91]. Dieses Wissen wird nun zunehmend bei der Entwicklung neuer Behandlungsstrategien genutzt, z. B. durch die Kombination von RT mit Immuntherapie [84,92,93,94].

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