रेडियोडायनामिक थेरेपी: कैंसर के उपचार में सुधार के लिए प्रकाश का उपयोग - फिजिक्स वर्ल्ड

ट्यूमर को कई तरीकों से नष्ट किया जा सकता है। रेडियोथेरेपी डीएनए को नुकसान पहुंचाने और ट्यूमर कोशिकाओं को नष्ट करने के लिए आयनीकृत विकिरण की किरणों का उपयोग करती है। एक कम आम दृष्टिकोण फोटोडायनामिक थेरेपी है, जो माइटोकॉन्ड्रियल क्षति के माध्यम से कैंसर कोशिकाओं को मारने के लिए एक प्रकाश-सक्रिय दवा का उपयोग करता है। फिर रेडियोडायनामिक थेरेपी (आरडीटी) की उभरती हुई तकनीक है।

"रेडियोडायनामिक थेरेपी रेडियोथेरेपी प्लस फोटोडायनामिक थेरेपी का संयोजन है," समझाया गया चार्ली मा फॉक्स चेज़ कैंसर सेंटर से, हाल ही में बोलते हुए एएपीएम वार्षिक बैठक.

फोटोडायनामिक थेरेपी आम तौर पर एक प्रकाश संवेदनशील दवा को सक्रिय करने के लिए दृश्य लेजर प्रकाश का उपयोग करती है जो ट्यूमर कोशिकाओं के भीतर अधिमानतः स्थानीयकृत होती है। सक्रिय दवा अत्यधिक साइटोटॉक्सिक सिंगलेट ऑक्सीजन उत्पन्न करती है जो कोशिका मृत्यु का कारण बनती है। हालांकि, ऊतक में लेजर प्रकाश की सीमित पहुंच का मतलब है कि तकनीक का उपयोग मुख्य रूप से सतही ट्यूमर या एंडोस्कोपिक पहुंच वाली साइटों के इलाज के लिए किया जाता है। गहरे बैठे ट्यूमर का इलाज करने के लिए जहां फोटोडायनामिक थेरेपी नहीं पहुंच सकती है, आरडीटी फोटोसेंसिटाइज़र को सक्रिय करने के लिए उच्च-ऊर्जा फोटॉन बीम का उपयोग करता है।

मा ने बताया, "आरडीटी में, हम रेडियोथेरेपी से प्राप्त खुराक का 20 से 30 प्रतिशत उपयोग करते हैं।" "और फिर हम चेरेनकोव लाइट का भी उपयोग करते हैं।" उन्होंने कहा कि यह चेरेंकोव विकिरण, जो रेडियोथेरेपी के दौरान उत्पन्न होता है क्योंकि उपचार किरण रोगी के ऊतकों के साथ संपर्क करती है, चिकित्सीय विकिरण खुराक वितरण के लिए लगभग समान प्रकाश वितरण होगा और इस प्रकार आसानी से योजना बनाई जा सकती है।

प्राथमिक ट्यूमर में जमा होने के अलावा, दवा वितरित मेटास्टैटिक कोशिकाओं द्वारा भी अवशोषित की जाएगी, जिसे चेरेनकोव प्रकाश की बहुत कम खुराक का उपयोग करके मारा जा सकता है। "अब पहली बार, आरडीटी रेडियोथेरेपी को न केवल स्थानीय और क्षेत्रीय, बल्कि एक प्रणालीगत उपचार तकनीक बनाता है," मा ने कहा।

फॉक्स चेज़ की टीम आरडीटी के लिए 5-एमिनोलेवुलिनिक एसिड (5-ALA) नामक दवा का उपयोग कर रही है। 5-एएलए कैंसर कोशिकाओं में माइटोकॉन्ड्रिया द्वारा ग्रहण किया जाता है, सामान्य ऊतकों की तुलना में ट्यूमर में यह 10 से 20 गुना अधिक होता है। एक बार कैंसर कोशिका के अंदर, 5-ALA को प्रोटोपोर्फिरिन IX (PpIX) में चयापचय किया जाता है, जो लगभग 380-430 एनएम पर अवशोषण स्पेक्ट्रम शिखर वाला एक फोटोसेंसिटाइज़र है। यह अक्सर फोटोडायनामिक थेरेपी के लिए उपयोग की जाने वाली लाल लेजर लाइट के लिए आदर्श नहीं है। हालाँकि, यह 370-430 एनएम पर चेरेनकोव अवशोषण शिखर के लिए एक बढ़िया मैच है।

प्रीक्लिनिकल प्रमाण

पिछले कुछ वर्षों में, मा और उनकी टीम ने विभिन्न ट्यूमर सेल लाइनों और विभिन्न विकिरण ऊर्जाओं का उपयोग करके कई प्रीक्लिनिकल अध्ययन किए हैं। उन्होंने 100 मिलीग्राम/किग्रा 5-एएलए और 6, 15 या 45 एमवी फोटॉन विकिरण का उपयोग करके ट्यूमर वाले चूहों के आरडीटी का आकलन करने वाले एक बड़े अध्ययन (कई सौ जानवरों) से कुछ परिणाम साझा किए।

मा ने नोट किया कि ट्यूमर अत्यधिक आक्रामक था, केवल 4 Gy रेडियोथेरेपी से केवल 10% ट्यूमर कोशिकाएं ही मर गईं। इसके अलावा, 6 एमवी पर आरडीटी ने चिकित्सीय प्रभाव में उल्लेखनीय वृद्धि नहीं की। "यही कारण है कि लोग चिंतित थे कि चेरेनकोव प्रकाश पर्याप्त नहीं है," उन्होंने कहा। “लेकिन 15 और 45 एमवी के साथ आप ट्यूमर के विकास में कहीं अधिक देरी देखते हैं। हम अभी भी अध्ययन कर रहे हैं कि ऊर्जा के कारण यह नाटकीय परिवर्तन क्यों हो रहा है, हमें इसके पीछे सटीक तंत्र का पता लगाने की आवश्यकता है।

टीम ने आरडीटी के बाद ट्यूमर सिकुड़न को देखने के लिए पीईटी का उपयोग किया। उपचार के एक सप्ताह बाद, नियंत्रण चूहों में ट्यूमर बढ़ गए और मेटास्टेसिस हो गए, जबकि आरडीटी के साथ इलाज करने वालों में बहुत छोटे घाव थे और कोई मेटास्टेस नहीं था। मा ने खरगोशों में अत्यधिक आक्रामक थायराइड कैंसर के एक अध्ययन का भी वर्णन किया। रेडियोथेरेपी के 3 GY के एक सप्ताह बाद, ट्यूमर अभी भी बढ़ रहा था। "लेकिन अगर हम 3-ALA के साथ 5 Gy पर RDT का उपयोग करते हैं, तो ट्यूमर PET छवियों पर नहीं देखा गया था।" उन्होंने इस बात पर जोर दिया कि पीईटी प्रारंभिक उपचार मूल्यांकन करने का एक उत्कृष्ट तरीका प्रदान करता है और यह निर्धारित करने में मदद कर सकता है कि आरडीटी किसी मरीज में प्रभावी होगा या नहीं।

फॉक्स चेज़ अब आरडीटी पर एक नैदानिक ​​​​परीक्षण कर रहा है, जिसमें अध्ययन के पहले चरण में अंतिम चरण के ट्यूमर में खुराक वृद्धि (विकिरण खुराक और दवा खुराक दोनों) की जांच की जा रही है। मा ने कहा, यह चरण अब अंतिम खुराक स्तर तक पहुंच गया है और केवल तीन मरीज बचे हैं, उन्होंने बताया कि अब तक किसी भी मामले में कोई विषाक्तता नहीं हुई है। अन्यत्र, यूनिवर्सिटी हॉस्पिटल म्यूएनस्टर में दूसरा आरडीटी परीक्षण ग्लियोब्लास्टोमा की पहली पुनरावृत्ति वाले रोगियों की जांच कर रहा है।

वास्तविक जीवन के मामले

अंत में, मा ने कई वास्तविक जीवन के मामलों से परिणाम प्रस्तुत किए। "आप इन्हें देखने के लिए उत्साहित होंगे," उन्होंने दर्शकों से कहा, "आमतौर पर, लोग विश्वास नहीं करते कि यह काम करता है जब तक कि आपके पास सीटी, एमआर या पीईटी के साथ एक महीने की इमेजिंग न हो"।

पहले उदाहरण में, लीवर मेटास्टेसिस के उपचार में, उन्होंने दिखाया कि आरडीटी के एक महीने बाद, पीईटी इमेजिंग से पता चला कि कोई ट्यूमर नहीं बचा था। इसके बाद, उन्होंने मेटास्टेस के साथ फेफड़ों के कैंसर का एक मामला प्रस्तुत किया: "आरडीटी के बाद निष्क्रिय किए गए ट्यूमर के साथ आप बहुत नाटकीय परिणाम देख सकते हैं," उन्होंने कहा।

इम्प्लांटेबल डिवाइस व्यक्तिगत फोटोडायनामिक थेरेपी प्रदान करता है

अन्य सफल आरडीटी उपचारों में ग्रासनली का कैंसर, कई हड्डियों में मेटास्टेस के साथ एक फेफड़े का ट्यूमर और एक मरीज शामिल था, जिसकी कीमोथेरेपी विफल हो गई थी, लेकिन आरडीटी के तीन दिन बाद उसे अच्छी प्रतिक्रिया मिली थी। मा ने कहा कि अधिकांश रोगियों को अंतिम चरण का कैंसर था और अन्य उपचार विफल हो गए थे। उन्होंने कहा, "हमें असर दिखता है, इसलिए उम्मीद है कि हम उनके अस्तित्व में सुधार कर सकते हैं।"

मा ने निष्कर्ष निकाला, "आरडीटी एक स्थानीय, क्षेत्रीय और प्रणालीगत उपचार हो सकता है जो रेडियोथेरेपी और फोटोडायनामिक थेरेपी को जोड़ता है।" “हमारे पास बहुत कुछ है इन विट्रो में और vivo में इसकी चिकित्सीय क्षमता को प्रदर्शित करने के लिए प्रयोग, और हालांकि नैदानिक ​​​​परीक्षण कम हैं, मुझे उम्मीद है कि भविष्य में हमारे पास और अधिक परिणाम होंगे और इसे वास्तव में उपयोगी बना दिया जाएगा।

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• स्रोत: https://physicsworld.com/a/radiodynamic-therapy-harnessing-light-to-improve-cancer-treatments/