Terapia radiodinámica: aprovechamiento de la luz para mejorar los tratamientos contra el cáncer – Physics World

Terapia radiodinámica: aprovechamiento de la luz para mejorar los tratamientos contra el cáncer – Physics World

Marca de tiempo: 2 de agosto de 2023 8:00 a.m.

Exploraciones PET de un ratón de control y de un ratón después de la terapia radiodinámica
Visualizando la eficacia de las PDR Exploraciones PET de un ratón de control (A) y un ratón tratado con terapia radiodinámica (B), una semana después del tratamiento. Las flechas indican los sitios del tumor primario; los círculos punteados indican metástasis. (Cortesía: DM Yang et al Biomed. Física. Ing. Expresar 10.1088/2057-1976/ac9b5c)

Los tumores se pueden destruir de muchas maneras. La radioterapia utiliza rayos de radiación ionizante para dañar el ADN y destruir las células tumorales. Un enfoque menos común es la terapia fotodinámica, que utiliza un fármaco activado por luz para matar las células cancerosas mediante daño mitocondrial. Luego está la técnica emergente de la terapia radiodinámica (RDT).

“La terapia radiodinámica es la combinación de radioterapia más terapia fotodinámica”, explicó charlie ma del Fox Chase Cancer Center, hablando en la reciente Reunión anual de la AAPM.

La terapia fotodinámica normalmente utiliza luz láser visible para activar un fármaco fotosensible que se localiza preferentemente dentro de las células tumorales. El fármaco activado genera oxígeno singlete altamente citotóxico que provoca la muerte celular. Sin embargo, la penetración limitada de la luz láser en el tejido significa que la técnica se utiliza principalmente para tratar tumores superficiales o sitios con acceso endoscópico. Para tratar tumores profundos a los que la terapia fotodinámica no puede llegar, la RDT utiliza haces de fotones de alta energía para activar el fotosensibilizador.

"En las PDR utilizamos entre el 20 y el 30 por ciento de la dosis de radioterapia", explicó Ma. "Y luego también utilizamos la luz Cherenkov". Observó que esta radiación Cherenkov, que se genera durante la radioterapia cuando el haz de tratamiento interactúa con el tejido del paciente, tendrá una distribución de luz casi idéntica a la distribución de la dosis de radiación terapéutica y, por lo tanto, se puede planificar fácilmente.

Además de acumularse en el tumor primario, el fármaco también será absorbido por las células metastásicas distribuidas, que pueden destruirse utilizando una dosis muy baja de luz Cherenkov. "Ahora, por primera vez, la RDT hace que la radioterapia no sólo sea local y regional, sino también una técnica de tratamiento sistémico", dijo Ma.

El equipo de Fox Chase está utilizando un fármaco llamado ácido 5-aminolevulínico (5-ALA) para la PDR. El 5-ALA es absorbido por las mitocondrias de las células cancerosas, con una absorción de 10 a 20 veces mayor en los tumores que en los tejidos normales. Una vez dentro de una célula cancerosa, el 5-ALA se metaboliza en protoporfirina IX (PpIX), un fotosensibilizador con un espectro de absorción máximo de alrededor de 380 a 430 nm. Esto no es ideal para la luz láser roja que se utiliza a menudo en la terapia fotodinámica. Sin embargo, coincide perfectamente con el pico de absorción de Cherenkov entre 370 y 430 nm.

Prueba preclínica

En los últimos años, Ma y su equipo han realizado muchos estudios preclínicos utilizando diferentes líneas de células tumorales y diversas energías de radiación. Compartió algunos resultados de un gran estudio (varios cientos de animales) que evaluó la PDR de ratones portadores de tumores utilizando 100 mg/kg de 5-ALA e irradiación con fotones de 6, 15 o 45 MV.

Ma señaló que el tumor era muy agresivo: 4 Gy de radioterapia por sí solas sólo mataban alrededor del 10% de las células tumorales. Además, la PDR a 6 MV no aumentó significativamente el efecto terapéutico. “Por eso a la gente le preocupa que la luz de Cherenkov no sea suficiente”, señaló. “Pero con 15 y 45 MV se ve mucho más retraso en el crecimiento del tumor. Todavía estamos estudiando por qué se produce este cambio dramático debido a la energía, necesitamos encontrar el mecanismo exacto detrás de esto”.

El equipo utilizó PET para visualizar la reducción del tumor después de la PDR. Una semana después del tratamiento, los tumores en los ratones de control habían crecido y metastatizado, mientras que los tratados con RDT tenían lesiones mucho más pequeñas y no tenían metástasis. Ma también describió un estudio sobre un cáncer de tiroides muy agresivo en conejos. Una semana después de 3 Gy de radioterapia, el tumor seguía creciendo. "Pero si utilizamos PDR a 3 Gy con 5-ALA, el tumor no se vio en las imágenes PET". Enfatizó que la PET proporciona una manera excelente de realizar una evaluación temprana del tratamiento y podría ayudar a determinar si la PDR sería efectiva o no en un paciente.

Fox Chase está realizando ahora un ensayo clínico sobre PDR, y en la primera fase del estudio se examina el aumento de dosis (tanto de radiación como de fármaco) en tumores en fase avanzada. Esta fase ya ha alcanzado el nivel de dosis final y sólo quedan tres pacientes, dijo Ma, señalando que hasta el momento no se han producido toxicidades en ningún caso. Por otra parte, un segundo ensayo de PDR en el Hospital Universitario de Muenster está examinando pacientes con una primera recurrencia de glioblastoma.

Casos de la vida real.

Finalmente, Ma presentó los resultados de varios casos de la vida real. "Estarán emocionados de verlos", dijo a la audiencia, señalando que "normalmente, la gente no cree que funcione a menos que tenga un mes de imágenes con CT, MR o PET".

En el primer ejemplo, un tratamiento de metástasis hepáticas, demostró que un mes después de la PDR, las imágenes PET revelaron que no quedaban tumores. A continuación, presentó un caso de cáncer de pulmón con metástasis: “se pueden ver resultados muy dramáticos con tumores desactivados después de la PDR”, dijo.

Otros tratamientos exitosos de PDR incluyeron un cáncer de esófago, un tumor de pulmón con múltiples metástasis óseas y un paciente al que no le había funcionado la quimioterapia pero tuvo una buena respuesta tres días después de la PDR. Ma señaló que la mayoría de los pacientes tenían cánceres en etapa avanzada y habían fracasado en otros tratamientos. "Vemos un efecto, por lo que esperamos que podamos mejorar su supervivencia", añadió.

"La PDR puede ser un tratamiento local, regional y sistémico que combine radioterapia y terapia fotodinámica", concluyó Ma. “Tenemos muchos in vitro y in vivo experimentos para demostrar su potencial terapéutico, y aunque los ensayos clínicos son pocos, espero que tengamos más resultados en el futuro y hagamos de esto algo realmente útil”.

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