العلاج الديناميكي الإشعاعي: تسخير الضوء لتحسين علاجات السرطان - عالم الفيزياء

يمكن تدمير الأورام بعدة طرق. يستخدم العلاج الإشعاعي حزمًا من الإشعاع المؤين لتدمير الحمض النووي وتدمير الخلايا السرطانية. النهج الأقل شيوعًا هو العلاج الضوئي ، والذي يستخدم عقارًا ينشط بالضوء لقتل الخلايا السرطانية عن طريق تلف الميتوكوندريا. ثم هناك التقنية الناشئة للعلاج بالأشعة الديناميكية (RDT).

"العلاج الإشعاعي الديناميكي هو مزيج من العلاج الإشعاعي بالإضافة إلى العلاج الضوئي" ، أوضح تشارلي ما من مركز فوكس تشيس للسرطان ، متحدثًا في الآونة الأخيرة الاجتماع السنوي AAPM.

عادةً ما يستخدم العلاج الضوئي الديناميكي ضوء الليزر المرئي لتنشيط دواء حساس للضوء يتم وضعه بشكل تفضيلي داخل الخلايا السرطانية. يولد الدواء المنشط أكسجين القميص عالي السمية للخلايا والذي يسبب موت الخلايا. ومع ذلك ، فإن الاختراق المحدود لضوء الليزر في الأنسجة يعني أن هذه التقنية تُستخدم بشكل أساسي لعلاج الأورام السطحية أو المواقع التي يمكن الوصول إليها بالمنظار. لعلاج الأورام العميقة التي لا يستطيع العلاج الضوئي الوصول إليها ، يستخدم RDT أشعة فوتونية عالية الطاقة لتنشيط المحسس الضوئي.

وأوضح ما: "في RDT ، نستخدم 20 إلى 30 في المائة من جرعة العلاج الإشعاعي". "وبعد ذلك نستخدم أيضًا ضوء Cherenkov." وأشار إلى أن هذا الإشعاع من Cherenkov ، الذي يتم إنشاؤه أثناء العلاج الإشعاعي حيث تتفاعل حزمة العلاج مع أنسجة المريض ، سيكون لها توزيع ضوئي متطابق تقريبًا لتوزيع جرعة الإشعاع العلاجية وبالتالي يمكن التخطيط لها بسهولة.

بالإضافة إلى التراكم في الورم الأساسي ، سيتم أيضًا امتصاص الدواء عن طريق الخلايا النقيلية الموزعة ، والتي يمكن قتلها باستخدام جرعة منخفضة جدًا من ضوء Cherenkov. قال ما "الآن ولأول مرة ، يجعل العلاج الإشعاعي RDT العلاج الإشعاعي ليس فقط محليًا وإقليميًا ، ولكن أيضًا أسلوب علاج شامل".

يستخدم الفريق في Fox Chase عقارًا يسمى 5-aminolevulinic acid (5-ALA) لـ RDT. يتم تناول 5-ALA بواسطة الميتوكوندريا في الخلايا السرطانية ، مع امتصاص للأورام أكبر بنسبة 10 إلى 20 مرة من الأنسجة الطبيعية. بمجرد دخول الخلايا السرطانية ، يتم استقلاب 5-ALA إلى بروتوبورفيرين IX (PpIX) ، وهو محسس ضوئي مع ذروة طيف الامتصاص عند حوالي 380-430 نانومتر. هذا ليس مثاليًا لضوء الليزر الأحمر المستخدم غالبًا في العلاج الضوئي. ومع ذلك ، فهي تطابق كبير مع ذروة امتصاص Cherenkov عند 370-430 نانومتر.

دليل قبل السريرية

على مدى السنوات القليلة الماضية ، أجرى ما وفريقه العديد من الدراسات قبل السريرية باستخدام خطوط الخلايا السرطانية المختلفة وطاقات الإشعاع المختلفة. شارك بعض النتائج من دراسة كبيرة (عدة مئات من الحيوانات) لتقييم RDT للفئران الحاملة للورم باستخدام 100 مجم / كجم من 5-ALA و 6 أو 15 أو 45 MV تشعيع الفوتون.

وأشار ما إلى أن الورم كان شديد الشدة ، حيث أن 4 جراي من العلاج الإشعاعي وحده يقتل حوالي 10٪ من خلايا الورم. بالإضافة إلى ذلك ، لم يؤدي RDT عند 6 MV إلى زيادة التأثير العلاجي بشكل كبير. وأشار إلى أن "هذا هو سبب قلق الناس من أن ضوء Cherenkov غير كافٍ". "ولكن مع 15 و 45 MV ، ترى المزيد من التأخير في نمو الورم. ما زلنا ندرس سبب حدوث هذا التغيير الدراماتيكي بسبب الطاقة ، نحتاج إلى إيجاد الآلية الدقيقة وراءه ".

استخدم الفريق PET لتصور انكماش الورم بعد RDT. بعد أسبوع من العلاج ، نمت الأورام في الفئران الضابطة وانتشرت ، في حين أن أولئك الذين عولجوا بـ RDT كان لديهم آفات أصغر بكثير ولا يوجد نقائل. كما وصف ما دراسة لسرطان الغدة الدرقية شديد العدوانية في الأرانب. بعد أسبوع واحد من العلاج الإشعاعي ثلاث مرات ، كان الورم لا يزال ينمو. "ولكن إذا استخدمنا RDT في 3 Gy مع 3-ALA ، فلن يظهر الورم في صور PET." وأكد أن التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني يوفر طريقة ممتازة لإجراء تقييم مبكر للعلاج ويمكن أن يساعد في تحديد ما إذا كان RDT سيكون فعالاً في المريض أم لا.

تجري Fox Chase الآن تجربة سريرية على RDT ، حيث تقوم المرحلة الأولى من الدراسة بفحص زيادة الجرعة (كل من جرعة الإشعاع وجرعة الدواء) في أورام المرحلة المتأخرة. قال ما إن هذه المرحلة وصلت الآن إلى مستوى الجرعة النهائية مع بقاء ثلاثة مرضى فقط ، مشيرًا إلى أنه حتى الآن لم تحدث أي سمية في أي حالة. في مكان آخر ، تقوم تجربة RDT ثانية في مستشفى جامعة مونستر بفحص المرضى الذين يعانون من أول تكرار للورم الأرومي الدبقي.

حالات واقعية

أخيرًا ، قدم ما نتائج من عدد من حالات الحياة الواقعية. قال للجمهور: "ستكون متحمسًا لرؤية هذه الأشياء" ، مشيرًا إلى أنه "في العادة ، لا يعتقد الناس أنها تعمل إلا إذا كان لديك تصوير لمدة شهر باستخدام التصوير المقطعي المحوسب أو التصوير بالرنين المغناطيسي أو التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني".

في المثال الأول ، وهو علاج لانبثاث الكبد ، أظهر أنه بعد شهر واحد من إجراء الفحص بالتصوير المقطعي المحوسب (RDT) ، كشف التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني عن عدم وجود أورام. بعد ذلك ، قدم حالة من سرطان الرئة مع نقائل: "يمكنك أن ترى نتائج مثيرة للغاية مع الأورام التي تم تعطيل نشاطها بعد RDT" ، على حد قوله.

يوفر الجهاز القابل للزرع علاجًا ضوئيًا شخصيًا

تضمنت علاجات RDT الناجحة الأخرى سرطان المريء ، ورم في الرئة مع نقائل عظمية متعددة ، والمريض الذي فشل في العلاج الكيميائي ولكن كان لديه استجابة جيدة بعد ثلاثة أيام من RDT. وأشار ما إلى أن معظم المرضى أصيبوا بمرحلة متأخرة من السرطان وفشلوا في العلاجات الأخرى. وأضاف: "نحن نرى تأثيرًا ، لذا نأمل أن نتمكن من تحسين بقائهم على قيد الحياة".

وخلص ما إلى أن "RDT يمكن أن يكون علاجًا محليًا وإقليميًا ومنهجيًا يجمع بين العلاج الإشعاعي والعلاج الضوئي". "لدينا الكثير من المختبر و في الجسم الحي تجارب لإثبات إمكاناته العلاجية ، وعلى الرغم من قلة التجارب السريرية ، آمل أن نحقق المزيد من النتائج في المستقبل ونجعل ذلك مفيدًا حقًا ".

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون السيارات / المركبات الكهربائية ، كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• BlockOffsets. تحديث ملكية الأوفست البيئية. الوصول هنا.
• المصدر https://physicsworld.com/a/radiodynamic-therapy-harnessing-light-to-improve-cancer-treatments/