Како протонска радиотерапија може убити рак за милисекунде
Ново истраживање на мишевима показује „по први пут“ да научници могу да користе протоне за примену терапије зрачењем у року од неколико милисекунди, убијајући ћелије рака уз заштиту здравог ткива.
Преко половине људи са дијагнозом рака прима терапију зрачењем.
Зрачење оштећује ДНК ћелија карцинома, успоравајући њихов напредак или их убијајући.
Међутим, ово је спор процес; зрачење не уништава ћелије карцинома одмах - понекад су потребне недеље третмана да би оштетили ДНК ћелија довољно да их убију.
Следећи разлог зашто лечење зрачењем може трајати неколико недеља је тај што је терапија највероватније успешна када ћелије карцинома расту и деле се у нове ћелије.
Дакле, ширење лечења током дужег периода повећава шансе да ће зрачење циљати ћелије карцинома када су у фази раста.
И на крају, давање зрачења у малим дневним дозама помаже у заштити здравих ћелија дајући им више времена за поправак.
Али ново истраживање сугерише да можда постоји начин да се зрачење даје рекордном брзином, а истовремено штити здраво ткиво.
Иновативна техника назива се ФЛАСХ, или радиотерапија ултра велике брзине дозе, а према претходним истраживањима користи електроне да минимализује оштећење здравог ткива док циља на туморе.
Оно што је најважније, ФЛАСХ наводно постиже ове ефекте за мање од секунде, што би могло експоненцијално смањити трајање зрачења.
Нова студија показује како коришћење протонског зрачења уместо електрона или фотона, заједно са другим техничким подешавањима, може ФЛАСХ претворити у моћно средство које зрачење може испоручити у милисекундама.
Др Јамес М. Метз, директор Робертс-овог центра за протонску терапију и председавајући онколошком радијацијом на Универзитету Пенсилванија у Филаделфији, сарадник је и одговарајући аутор нове студије која се појављује у Међународни часопис за радијациону онкологију, биологију и физику.
Испитивање протонске ФЛАСХ терапије на раку
Као што аутори објашњавају у свом раду, претходна истраживања сугерирају да ФЛАСХ терапија убија ћелије рака уз очување нормалног ткива у раку мозга, плућа, црева и коже.
Али да ли постоји праг брзине дозе за ФЛАСХ терапију? И да ли би научници могли да испоруче ФЛАСХ много брже, а да истовремено сачувају његове заштитне ефекте и ефикасност против рака?
Претходне студије на мишевима, кажу истраживачи, показале су да повећање брзине зрачења електронском радиотерапијом може заштитити од когнитивног пада током зрачења мозга. А код осталих модела миша - плућне фиброзе и синдрома гастроинтестиналног зрачења - повећање електронског зрачења штитило је здраво ткиво.
Дакле, истраживачи који стоје иза ове студије претпоставили су да би употреба протона уместо електрона у ФЛАСХ терапији омогућила давање веће дозе зрачења, задржавајући његове заштитне ефекте.
Даље, протонска терапија се генерално сматра сигурнијом и ефикаснијом од електронске.
Доказивање изводљивости протонског ФЛАСХ-а
Да би тестирали своју хипотезу и „да би разумели биолошке ефекте протонских зрака [ФЛАСХ]“, истраживачи су дизајнирали и изградили апарат за радиотерапију који би могао да испоручи ФЛАСХ или стандардне дозе зрачења „користећи двоструко расејане протоне у […] ЦТ дефинисаној геометрији . “
Истраживачи су користили „једноструку оловку“ да би створили „систем двоструког расипања“, заобилазећи тако потешкоћу која је зауставила претходне истраживачке тимове у стварању потребне дозе зрачења или величине поља.
Тада је тим применио нови апарат на мишјем моделу карцинома панкреаса и открио да је успешно циљао туморе бока карцинома панкреаса, истовремено смањујући оштећење гастроинтестиналног тракта.
„Успели смо да развијемо специјализоване системе у истраживачкој соби за генерисање ФЛАСХ доза, демонстрирамо да можемо да контролишемо протонски зрак и изводимо велики број експеримената који ће нам помоћи да схватимо импликације ФЛАСХ зрачења које једноставно нисмо могли да имамо урађено са традиционалнијим истраживачким поставкама “, објашњава др. Метз.
„Ово је први пут да је неко објавио налазе који показују изводљивост употребе протона - уместо електрона - за стварање доза ФЛАСХ-а помоћу акцелератора који се тренутно користи за клиничке третмане.“
Др Јамес М. Метз
Даље, истраживачи планирају да осмисле апарат који би на овај начин испоручио ФЛАСХ људима.
