Radiodünaamiline ravi: valguse kasutamine vähiravi parandamiseks – Physics World

Kasvajaid saab hävitada mitmel viisil. Kiiritusravi kasutab DNA kahjustamiseks ja kasvajarakkude hävitamiseks ioniseerivat kiirgust. Vähem levinud lähenemine on fotodünaamiline ravi, mis kasutab valgusega aktiveeritavat ravimit vähirakkude hävitamiseks mitokondriaalse kahjustuse kaudu. Siis on esile kerkiv radiodünaamilise ravi (RDT) tehnika.

"Radiodünaamiline ravi on kiiritusravi ja fotodünaamilise ravi kombinatsioon, " selgitas Charlie Ma Fox Chase'i vähikeskusest, kõneles hiljutisel konverentsil AAPM aastakoosolek.

Fotodünaamiline teraapia kasutab tavaliselt nähtavat laservalgust, et aktiveerida valgustundlikku ravimit, mis paikneb eelistatavalt kasvajarakkudes. Aktiveeritud ravim tekitab väga tsütotoksilist üksikut hapnikku, mis põhjustab rakusurma. Laservalguse piiratud tungimine kudedesse tähendab aga seda, et seda tehnikat kasutatakse peamiselt pindmiste kasvajate või endoskoopilise juurdepääsuga piirkondade raviks. Sügavalt juurdunud kasvajate raviks, milleni fotodünaamiline ravi ei ulatu, kasutab RDT fotosensibilisaatori aktiveerimiseks suure energiaga footonkiire.

"RDT-s kasutame 20–30 protsenti kiiritusravi annusest, " selgitas Ma. "Ja siis kasutame ka Tšerenkovi valgust." Ta märkis, et sellel Tšerenkovi kiirgusel, mis tekib kiiritusravi ajal, kui ravikiir interakteerub patsiendi kudedega, on peaaegu identne valgusjaotus terapeutilise kiirgusdoosi jaotusega ja seega on seda lihtne planeerida.

Lisaks primaarsesse kasvajasse kuhjumisele imenduvad ravimit ka hajutatud metastaatilised rakud, mida saab tappa väga väikese Tšerenkovi valguse annusega. "Nüüd teeb RDT esimest korda kiiritusravi mitte ainult kohalikuks ja piirkondlikuks, vaid ka süsteemseks ravimeetodiks," ütles Ma.

Fox Chase'i meeskond kasutab RDT jaoks ravimit nimega 5-aminolevuliinhape (5-ALA). 5-ALA omastatakse vähirakkude mitokondrite poolt, kasvajates omastatakse seda 10–20 korda rohkem kui normaalsetes kudedes. Vähirakku sattudes metaboliseerub 5-ALA protoporfüriiniks IX (PpIX), fotosensibilisaatoriks, mille neeldumisspektri tipp on umbes 380–430 nm. See ei ole ideaalne fotodünaamilises ravis sageli kasutatava punase laservalguse jaoks. See sobib aga suurepäraselt Tšerenkovi neeldumispiigiga lainepikkusel 370–430 nm.

Prekliiniline tõestus

Viimase paari aasta jooksul on Ma ja tema meeskond läbi viinud palju prekliinilisi uuringuid, kasutades erinevaid kasvaja rakuliine ja erinevaid kiirgusenergiaid. Ta jagas mõningaid tulemusi suurest uuringust (mitusada looma), milles hinnati kasvajaga hiirte RDT-d, kasutades 100 mg/kg 5-ALA ja 6, 15 või 45 MV footonkiirgust.

Ma märkis, et kasvaja oli väga agressiivne, ainult 4 Gy kiiritusravi tappis ainult umbes 10% kasvajarakkudest. Lisaks ei suurendanud RDT 6 MV juures oluliselt terapeutilist toimet. "Seetõttu kartsid inimesed, et Tšerenkovi valgust ei piisa," märkis ta. "Kuid 15 ja 45 MV puhul näete palju rohkem kasvaja kasvu viivitust. Me alles uurime, miks see energiast tingitud dramaatiline muutus toimub, peame leidma selle täpse mehhanismi.

Meeskond kasutas PET-i kasvaja kahanemise visualiseerimiseks pärast RDT-d. Nädal pärast ravi olid kontrollhiirte kasvajad kasvanud ja metastaase saanud, samas kui RDT-ga ravitud hiirtel olid kahjustused palju väiksemad ja metastaasid puudusid. Ma kirjeldas ka väga agressiivse kilpnäärmevähi uuringut küülikutel. Nädal pärast 3 Gy kiiritusravi kasvaja kasvas endiselt. "Kuid kui me kasutame RDT-d 3 Gy juures 5-ALA-ga, ei olnud kasvajat PET-piltidel näha." Ta rõhutas, et PET on suurepärane viis varajase ravi hindamiseks ja võib aidata kindlaks teha, kas RDT oleks patsiendil tõhus või mitte.

Fox Chase viib praegu läbi RDT kliinilist uuringut, mille esimeses etapis uuritakse doosi (nii kiirgusdoosi kui ka ravimiannuse) suurendamist hilises staadiumis kasvajate korral. See faas on nüüd jõudnud lõpliku doositasemeni, alles on jäänud vaid kolm patsienti, ütles Ma, viidates sellele, et siiani pole toksilisust ühelgi juhul esinenud. Muensteri ülikoolihaigla teises RDT uuringus uuritakse patsiente, kellel on glioblastoomi esmakordne kordumine.

Reaalse elu juhtumid

Lõpuks esitas Ma mitmete tegelike juhtumite tulemusi. "Teil on hea meel neid näha," ütles ta publikule, märkides, et "tavaliselt ei usu inimesed, et see toimib, kui teil pole kuu aega CT, MR või PET-i pildistamist".

Esimeses näites, maksametastaaside ravis, näitas ta, et üks kuu pärast RDT-d näitas PET-kuvamine, et kasvajaid ei jäänud alles. Järgmisena tutvustas ta metastaasidega kopsuvähi juhtumit: "Pärast RDT-d deaktiveeritud kasvajate korral võite näha väga dramaatilisi tulemusi," ütles ta.

Implanteeritav seade pakub isikupärastatud fotodünaamilist ravi

Teised edukad RDT-ravid hõlmasid söögitoruvähki, mitme luumetastaasiga kopsukasvajat ja patsienti, kellel oli keemiaravi ebaõnnestunud, kuid kellel oli hea ravivastus kolm päeva pärast RDT-d. Ma märkis, et enamikul patsientidest oli hilises staadiumis vähk ja teised ravid ebaõnnestusid. "Me näeme mõju, nii et loodetavasti saame nende ellujäämist parandada," lisas ta.

"RDT võib olla kohalik, piirkondlik ja süsteemne ravi, mis ühendab kiiritusravi ja fotodünaamilise ravi, " järeldas Ma. "Meil on palju vitro ja in vivo katsed selle terapeutilise potentsiaali demonstreerimiseks ja kuigi kliinilisi uuringuid on vähe, loodan, et saame tulevikus rohkem tulemusi ja muudame sellest midagi tõeliselt kasulikku.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
• PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• PlatoESG. Autod/elektrisõidukid, Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
• BlockOffsets. Keskkonnakompensatsiooni omandi ajakohastamine. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://physicsworld.com/a/radiodynamic-therapy-harnessing-light-to-improve-cancer-treatments/