Die Strahlentherapie ist eine der Behandlungsweisen bei vielen Krebsarten. Adjuvante Behandlungen zur Strahlentherapie versuchen einerseits, das Ansprechen der Tumorzellen auf die Bestrahlung zu verbessern und andererseits, die Nebenwirkungen auf normale Zellen zu reduzieren.

Radiosensibilisatoren sind Wirkstoffe, die die Wirkung der Bestrahlung in Tumorzellen verstärken, indem sie versuchen, die Nebenwirkungen in normalen Geweben nicht zu verstärken. Melatonin ist ein Hormon, das hauptsächlich von der Zirbeldrüse produziert wird und eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Krebswachstums spielt, insbesondere bei hormonabhängigen Brusttumoren. Verschiedene Studien haben gezeigt, dass Melatonin, das mit Strahlentherapie verabreicht wird, in der Lage ist, seine therapeutische Wirkung zu verstärken und normale Zellen vor Nebenwirkungen dieser Behandlung zu schützen.

An der durch Melatonin induzierten Radiosensibilisierung sind mehrere Mechanismen beteiligt: Erhöhung der Produktion reaktiver Sauerstoffspezies, Modulation von Proteinen, die an der Östrogenbiosynthese beteiligt sind, Beeinträchtigung der Tumorzellen bei der DNA-Reparatur, Modulation der Angiogenese, Aufhebung der Entzündung, Induktion der Apoptose, Stimulierung der Präadipozyten-Differenzierung und Modulation des Stoffwechsels.

Gegenwärtig gibt es nur sehr wenige klinische Studien, die den therapeutischen Nutzen der Verbindung von Melatonin und Strahlentherapie beim Menschen untersuchen. Alle Ergebnisse deuten darauf hin, dass Melatonin ein wirksames Hilfsmolekül für die Strahlentherapie bei der Krebsbehandlung ist.