एनआईएच शोध का कहना है कि इंजेक्टेबल, रेडियोधर्मी जेल अग्न्याशय के कैंसर से लड़ने के लिए कीमो के साथ काम करता है

एनआईबीआईबी में डिस्कवरी साइंस एंड टेक्नोलॉजी डिवीजन के निदेशक, पीएचडी, डेविड रामपुल्ला ने कहा, "विकिरण उपचार आम तौर पर बाहरी रूप से वितरित किए जाते हैं, जो स्वस्थ ऊतकों को विकिरण के संपर्क में लाता है और ट्यूमर को मिलने वाली खुराक को सीमित करता है, अंततः इसकी प्रभावशीलता को सीमित करता है।" “इस प्रीक्लिनिकल अध्ययन में जांच की गई रेडियोधर्मी बायोमटेरियल को सीधे ट्यूमर में इंजेक्ट किया जा सकता है, जिससे स्थानीयकृत दृष्टिकोण की अनुमति मिलती है। इसके अलावा, यह बायोडिग्रेडेबल बायोमटेरियल अन्य प्रत्यारोपित विकिरण उपचारों की तुलना में उच्च संचयी विकिरण खुराक की अनुमति देता है।

ब्रैकीथेरेपी - जहां एक विकिरण स्रोत को शरीर के अंदर रखा जाता है - का उपयोग कई अलग-अलग प्रकार के कैंसर के इलाज के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, प्रारंभिक चरण के प्रोस्टेट कैंसर का इलाज 'बीज' ब्रैकीथेरेपी से किया जा सकता है, जहां रेडियोधर्मी पदार्थ वाले कई छोटे धातु के बीज प्रोस्टेट में प्रत्यारोपित किए जाते हैं। जबकि ये बीज स्वस्थ ऊतकों के विकिरण के संपर्क को सीमित कर सकते हैं, उनका धातु आवरण शक्तिशाली विकिरण कणों के उपयोग को रोकता है, जिन्हें अल्फा और बीटा उत्सर्जक के रूप में जाना जाता है, जो कैंसर कोशिकाओं को मारने में अधिक प्रभावी होते हैं। इसके अतिरिक्त, उनके छोटे आकार के कारण, प्रोस्टेट कैंसर के इलाज के लिए आमतौर पर लगभग 100 बीजों की आवश्यकता होती है (प्रत्येक व्यक्तिगत बीज को एक इंजेक्शन की आवश्यकता होती है)। आज तक, ब्रैकीथेरेपी दृष्टिकोण ने अग्नाशय कैंसर के रोगियों के बीच नैदानिक ​​​​परिणामों में सुधार नहीं किया है।

वर्तमान अध्ययन एक नए प्रकार की ब्रैकीथेरेपी की जांच कर रहा है। धातु के बीज या कैथेटर का उपयोग करके विकिरण देने के बजाय, अध्ययन लेखक एक रेडियोधर्मी बायोपॉलिमर के उपयोग की जांच कर रहे हैं जिसे सीधे ट्यूमर में इंजेक्ट किया जाता है। बायोडिग्रेडेबल होने के अलावा, बायोपॉलिमर में एक अद्वितीय गुण होता है - इसे कमरे के तापमान पर तरल से शरीर के तापमान पर गर्म होने पर जेल जैसी अवस्था में परिवर्तित करने के लिए इंजीनियर किया गया है। जैसे ही बायोपॉलिमर जम जाता है, यह ट्यूमर के भीतर रहता है, और आसानी से आसपास के स्वस्थ ऊतकों में नहीं फैल सकता है।

"हमारा बायोपॉलिमर इलास्टिन से प्राप्त होता है, एक प्रचुर मात्रा में प्रोटीन जो हमारे शरीर में संयोजी ऊतकों में पाया जाता है," पहले लेखक जेफ शाल, पीएच.डी., जिन्होंने ड्यूक विश्वविद्यालय में इस काम का संचालन किया, ने समझाया। “इस बायोपॉलिमर की संरचना के साथ छेड़छाड़ करके, हम उस सटीक तापमान को नियंत्रित कर सकते हैं जहां यह तरल से जेल में परिवर्तित होता है। और क्योंकि हम एक सुरक्षात्मक धातु बीज के भीतर रेडियोधर्मी पॉलिमर को नहीं घेर रहे हैं, हम अलग-अलग और अधिक शक्तिशाली-आइसोटोप का उपयोग कर सकते हैं, जिससे हमें पारंपरिक बीज ब्रैकीथेरेपी की तुलना में अधिक विकिरण खुराक देने की अनुमति मिलती है।

इस प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट उपचार में उपयोग किया जाने वाला रेडियोधर्मी आइसोटोप आयोडीन-131 (या I-131) है, जो बीटा कणों के रूप में जाने जाने वाले उच्च-ऊर्जा कणों को छोड़ता है। बीटा कण डीएनए को नुकसान पहुंचाते हैं और विकिरणित कोशिकाओं को मार देते हैं, लेकिन वे बहुत दूर तक नहीं जा सकते - केवल कुछ मिलीमीटर (इसलिए लक्ष्य से परे विषाक्तता सीमित है)। शाल ने कहा, I-131 का उपयोग दशकों से थायराइड कैंसर के इलाज के लिए किया जाता रहा है और इसकी एक अच्छी तरह से स्थापित सुरक्षा प्रोफ़ाइल है।

अग्न्याशय के कैंसर का इलाज कभी-कभी विकिरण और विशिष्ट कीमोथेराप्यूटिक एजेंटों के संयोजन से किया जाता है जो विकिरण को अधिक प्रभावी बनाते हैं। शाल ने समझाया, ये 'रेडियोसेंसिटाइजिंग' दवाएं कोशिका की प्रतिकृति प्रक्रिया को बढ़ाकर काम करती हैं - विशेष रूप से जब इसका डीएनए उजागर होता है। उजागर डीएनए विकिरण के प्रति अधिक संवेदनशील होता है और इससे अपूरणीय क्षति होने की अधिक संभावना होती है, जिसके परिणामस्वरूप अंततः कोशिका मृत्यु हो जाती है।

पैक्लिटैक्सेल नामक रेडियोसेंसिटाइज़िंग कीमोथेराप्यूटिक के संयोजन में, अध्ययन लेखकों ने कई अलग-अलग अग्नाशयी कैंसर मॉडल में अपने रेडियोधर्मी बायोपॉलिमर का मूल्यांकन किया, जिसे सावधानीपूर्वक अग्न्याशय के कैंसर के विभिन्न पहलुओं (उदाहरण के लिए, सामान्य उत्परिवर्तन, ट्यूमर विशेषताओं, ट्यूमर घनत्व, या उपचार प्रतिरोध) को प्रतिबिंबित करने के लिए चुना गया था। परीक्षण किए गए सभी मॉडलों में से, लगभग हर चूहे ने प्रतिक्रिया दी, जिसका अर्थ है कि ट्यूमर या तो सिकुड़ गए या पूरी तरह से गायब हो गए। शाल ने कहा, "हमने अपने मॉडलों में जो प्रतिक्रिया दर देखी वह अभूतपूर्व थी।" "साहित्य की गहन समीक्षा के बाद, हमें अभी तक एक और उपचार पद्धति नहीं मिली है जो अग्नाशय कैंसर के कई और आनुवंशिक रूप से विविध मॉडलों में इतनी मजबूत प्रतिक्रिया प्रदर्शित करती हो।" इसके अलावा, कुछ चूहों में, अध्ययन के दौरान ट्यूमर कभी वापस नहीं आए।

जब अध्ययन के लेखकों ने वर्तमान नैदानिक ​​​​उपचार व्यवस्था - पैक्लिटैक्सेल प्लस बाहरी बीम विकिरण - का मूल्यांकन किया, तो प्रतिक्रिया दरें लगभग उतनी प्रभावशाली नहीं थीं: ट्यूमर के सिकुड़ने या गायब होने के बजाय, ट्यूमर की वृद्धि दर केवल बाधित हुई थी। शाल ने समझाया, "बाहरी किरण विकिरण के विपरीत, जो छोटे विस्फोटों में दिया जाता है, हमारा ब्रैकीथेरेपी दृष्टिकोण लगातार विकिरण प्रदान करता है।" "हमने पाया कि इस निरंतर बीटा-कण विकिरण ने ट्यूमर के सूक्ष्म वातावरण को बदल दिया और पैक्लिटैक्सेल को ट्यूमर कोर में बेहतर ढंग से प्रवेश करने की अनुमति दी, जिससे एक सहक्रियात्मक चिकित्सीय प्रभाव प्राप्त हुआ।"

महत्वपूर्ण बात यह है कि शोधकर्ताओं ने अपने अध्ययन के दौरान किसी भी तीव्र विषाक्तता के मुद्दे को नहीं देखा, चूहों के महत्वपूर्ण अंगों में नगण्य मात्रा में रेडियोधर्मिता जमा हो रही थी। उनके पास है पहले की रिपोर्ट कि उनका रेडियोधर्मी बायोपॉलिमर सुरक्षित रूप से बायोडिग्रेड हो जाता है - जेल का आधा जीवन (लगभग 95 दिन) I-131 के आधे जीवन (लगभग आठ दिन) से कहीं अधिक है।

लेखकों ने मेटास्टैटिक बीमारी में उनके उपचार का मूल्यांकन नहीं किया, लेकिन उनके दृष्टिकोण की प्रकृति कई स्थानों पर बायोपॉलिमर इंजेक्शन की अनुमति देगी, जैसे कि अन्य अंगों में ट्यूमर द्रव्यमान। और जबकि यह अध्ययन प्रीक्लिनिकल चरण में है, अध्ययन लेखक इस उपचार को आगे बढ़ाने के लिए काम कर रहे हैं। ड्यूक विश्वविद्यालय में बायोमेडिकल इंजीनियरिंग विभाग में प्रोफेसर, पीएचडी, वरिष्ठ लेखक आशुतोष चिलकोटी ने कहा, "हमारा समूह बड़े पशु मॉडल में एंडोस्कोप-निर्देशित डिलीवरी के लिए हमारी प्रणाली को विकसित और अनुकूलित करने के लिए नैदानिक ​​​​शोधकर्ताओं के साथ साझेदारी कर रहा है।" "हालाँकि, इसे या किसी भी नए उपचार को रोगियों तक ले जाने की चुनौती नैदानिक ​​​​परीक्षणों के माध्यम से इसे लेने के लिए समर्थन ढूंढना है।"

इस अध्ययन को NIBIB (R01EB000188) के अनुदान और राष्ट्रीय कैंसर संस्थान (NCI; अनुदान R35CA197616) के अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था।

(सी) एनआईएच