Bepillantás a sugárterápia jövőjébe

Mely innovációk lesznek a legnagyobb hatással a sugárterápiában 2030-ra? Ez volt a kérdés a múlt heti záróülésen ESTRO 2022 Kongresszus; és öt szakértő lépett a válaszadásra.

Amint az gyakran látható a vita-stílusú ESTRO üléseken, a verseny intenzív volt és a trükkök bővelkedtek, minden beszédcím filmeken és határozott sci-fi csavaron alapult. A csata megkezdése előtt a közönség az előadások címei alapján megszavazta az általa preferált újítást. Ez a nyitószavazás a személyre szabott frakcióközi adaptációt választotta a győztesnek. De vajon az előadók megváltoztathatják-e a közönség véleményét?

I, Robot

Először fent volt Jatman Tsang az Egyesült Királyságban található Mount Vernon Cancer Centertől, akinek az volt a feladata, hogy azzal érveljen, hogy 2030-ra a sugárterápiás út legtöbb vonatkozásában az automatizálás felváltja az embert.

"Amikor először kaptam a témát, azt tettem"I, Robot' a Google-ba. Úgy döntöttem, hogy a diák helyett újranézem a filmet, hogy betekintést nyerjek a beszédembe” – ismerte el. "Aztán arra gondoltam, hogy a dolgom nagyon egyszerű, csak bemutatom a tényeket, és rám fognak szavazni."

Tehát Tsang azzal kezdte, hogy rávilágított az automatizálás elterjedtségére a mindennapi rutinunkban. Technológiák széles skálája áll rendelkezésre az emberi beavatkozás csökkentésére és a különböző feladatok hatékonyságának növelésére. Ilyenek például a lámpákat vagy mozgólépcsőket vezérlő érzékelők az energiatakarékosság érdekében, vagy az érintés nélküli fizetési kártyák. „Ez az automatizálás már beágyazódott a mindennapi életbe, és nagyon jól ismerjük” – mondta.

A sugárterápia automatizálására térve Tsang kifejtette, hogy a sugárterápia folyamata – a kezelés végrehajtása érdekében végrehajtott folyamatok sorozata – kiterjedt, bonyolult, és sok embert foglal magában különböző szerepekben. Azt javasolta, hogy az automatizálás és a robotika átvegye az időigényes feladatok egy részét ezen az úton, felszabadítva az emberek idejét, hogy máshol fektessenek be.

Tsang megjegyezte, hogy a sugárterápia automatizálása népszerű téma, a 30-es 2011-ról 381-re 2021-re nőtt az e témában publikált tanulmányok száma, és az ESTRO kongresszusán számos előadás hangzott el ezen a területen. Elismerte, hogy egyes kollégák kevésbé szeretik az automatizálás gondolatát, mert azt gondolják, hogy a gépek nem biztos, hogy olyan jól végzik el a feladatokat, mint az emberek. „De mi döntjük el, hogy mit, mikor és hogyan akarunk használni az automatizálást” – hangsúlyozta. "Hagynunk kell, hogy a gépek elvégezzék azokat az időigényes feladatokat, amelyeket mi tervezünk nekik."

„Az automatizálás mindenhol jelen van” – összegezte. "És miközben a panel többi tagja elmondja előadását, szeretném rámutatni arra, hogy az automatizálás lesz a legnagyobb innováció, amely segít mind a négynek elérni az általuk elérni kívánt eredményeket."

Inter(tört)csillagok

A második beszélő, Stine Korreman A dán Aarhus Egyetem munkatársa azt javasolta, hogy a jövőben minden célt, minden tervet és töredékét az egyéni kockázati és válaszmodellekhez igazítsák.

Korreman azzal kezdte, hogy megosztotta egy új képalkotó módszerrel készült képet, amely sok új, nehezen értelmezhető információt tartalmaz. Valójában ez volt az első kép, amelyet a James Webb távcsőről küldtek vissza a Földre. Elmagyarázta, hogy hasonló helyzetek adódhatnak az orvosi területen, amikor új módozatokkal vagy más új információkkal találkoznak, amelyeket nehéz értelmezni és nem világos, hogyan kell használni.

„Két utat járhatunk be” – mondta. "A Csillagközi utat, ahol lehetőségként tekintünk ezekre: ennyi információ, annyi felfedeznivaló. Vagy a Ne nézz fel út: 'ez sok információ, nem értjük, maradjunk annál, amit tudunk'. Természetesen a csillagközi utat szeretném javasolni.”

A betegek tudni akarják, hogy a rajtuk elvégzett vizsgálatokat hogyan használják személyre szabott kezelésre, a mindennapi felvételeket felhasználják-e a terv javítására, illetve figyelembe veszik-e a mért tumorválaszt. „Jelenleg nem igazán csináljuk ezt” – mondta Korreman. "Célunk a teljesen személyre szabott sugárterápia kell legyen, amelyben minden beteg kezdeti felírása esetén kockázati profilt készítünk, kockázatalapú célpontot határozunk meg, beleértve a mikroszkópos terjedést, és dózisfestést, hogy a páciens minden részét pontosan a megfelelő adaggal célozzuk meg."

Az ESTRO 2022 programra hivatkozva megjegyezte, hogy sok kutató már most is alkalmaz adaptációt és személyre szabást a sugárkezelési lánc minden részére. Végső soron ezen kutatások kombinálása lehetővé teszi a személyre szabott sugárterápia teljes láncolatát, minden egyes pácienshez igazodó célponttal, tervvel és frakcióval.

„Választhatunk, hogy követjük a Csillagközi utat, feltárjuk és próbára tesszük, vagy nem nézünk fel, és csak ragaszkodunk ahhoz, amit tudunk” – összegezte Korreman. „Azt mondom, ne hagyjuk, hogy minden információ eltűnjön egy fekete lyukba. Ehelyett, bár nehéz lehet használni és nehezen értelmezhető, használja ezt az információt a sugárterápia személyre szabásához minden szinten minden beteg számára.”

Rogue One (ötig) 

Ezután Alison Tree az Egyesült Királyság Királyi Marsden/Rákkutató Intézete elmagyarázta, miért kell minden sugárterápiát legfeljebb öt frakcióban leadni.

Célja, hogy megingassa a közönség szavazatát, Tree hagyta a hírhedt Star Wars nyitóbejárás érvelni mellette, bevezetve a szükségtelenül hosszú sugárkezelés elleni háború gondolatát. Ehelyett – magyarázta a csúszás – mindössze három-öt napon belül fel kell használnunk az erőt, hogy új reményt nyújtsunk: egy olyan világot, ahol a rák kevesebb mint egy hét alatt gyógyítható.

Tree elmagyarázta, hogy a frakcionálás ötlete csaknem 100 évvel ezelőtt keletkezett Claudius Regaud tanulmányozta, hogy a besugárzás okozhat-e sterilitást kosokban. Megfigyelte, hogy egyetlen nagy sugárdózis beadása után is spermiumok termelődnek, de sok kis dózisú sugárzás hatékonyan leállította a spermatogenezist. "Rendben lenne, ha az lenne a célunk, hogy megakadályozzuk, hogy kosok szüljenek, de valójában a rákot próbáljuk meggyógyítani" - mutatott rá.

Ráadásul a mai sugárterápiás technológiák olyan precíz dózist tudnak leadni, hogy a daganat és az egészséges szövetek dózisérzékenységét meghatározó α/β arányok nem igazán számítanak. Miért kapnak tehát a betegek még mindig több mint öt napon át sugárterápiát, és hetekig minden hétköznap kórházba utaznak?

Tree számos bizonyítékot idézett, amelyek azt mutatják, hogy a hipofrakcionálás hatékony és megvalósítható a legtöbb leggyakoribb daganattípusban. Az emlősugárkezelés például öt frakcióban végezhető biztonságosan, és a kevesebb frakciót alkalmazó prosztatakezelések is ugyanolyan hatékonyak.

És milyen mélyre süllyedhetünk? A Royal Marsdenben és máshol dolgozó csapatok kétfrakciós prosztata sztereotaxiás testsugárterápiát tanulmányoznak, MR-vezérelt adaptációval minden frakcióhoz. – Még korai napok vannak, de eddig minden rendben – mondta Tree. Az oligometasztázisok és a primer tüdőrák egyadagos ablatív sugárkezelésével kapcsolatos vizsgálatok is kezdődnek. "Ez egy igazi lépésváltás lenne, ha egy nap alatt láthatnánk, diagnosztizálhatnánk és kezelhetnénk a beteget" - jegyezte meg.

Tree azzal zárta a hallgatóságot, hogy gondoljon a jegesmedvékre. „Azt modelleztük, hogy ha 20-ról ötre csökkenti a frakciót, csak az Egyesült Királyságban és csak a prosztatarák miatt, 3.5 millió kilogramm szén-dioxidot takarít meg₂ több mint egy év. A hipofrakcionálás 2030-ra változást jelent a betegek számára, és megmenti a bolygót.”

FLASH (Gordon)

Négyes számú előadó, Pierre Montay-Gruelcímmel tartott előadást, az Antwerpeni Egyetemről és a belgiumi Iridium Networkről FLASH: Mindannyiunkat meg fog menteni. „Amióta ezt a címet kaptam, ez a dal jár a fejemben” – mondta.

Az ESTRO esetében azonban a FLASH-t úgy definiálják, mint a sugárkezelést, amelyet rendkívül gyorsan, ultramagas dózisteljesítmény mellett végeznek elektronok, fotonok vagy részecskék segítségével. "A FLASH-ban az a csodálatos, hogy nem idéz elő klasszikus sugárzás által kiváltott toxicitási mintákat a normál szöveteken, de nagy a daganatos hatékonysága" - magyarázta Montay-Gruel. "Ez lehetővé teheti a sugárterápia terápiás ablakának növelését, és itt a szobában mindenki évek óta erre törekszik."

2014 volt, amikor Vincent Favaudon és munkatársai először mutatták be hogy a dózisteljesítmény növelése képes megvédeni a normál szöveteket anélkül, hogy csökkentené a daganatellenes hatékonyságot. „Most a FLASH mindenhol ott van, és mindenki róla beszél” – mondta Montay-Gruel, rámutatva arra, hogy az ESTRO-ban idén nagyszámú FLASH-beszélgetés zajlott, és a résztvevők kicsordultak a nézőterekből. „A FLASH arra készteti az embereket, hogy beszéljenek, megvitassák, gondolkodjanak, kíváncsiak legyenek, és erre van szükségünk a terepen.”

Fontos, hogy a FLASH már klinikai vizsgálatok alatt áll, az első beteget bőrlimfómával kezelték 2019-ben a Lausanne Egyetemi Kórházban. A jelenlegi vizsgálatok a proton FLASH-t vizsgálják csontáttétek kimutatására, az elektronsugaras FLASH-t bőráttétek kimutatására, és további kísérleteket is terveznek, például az emlőrák kezelését intraoperatív sugárterápiával.

De sok kérdés marad. A sugárbiológusoknak például meg kell vizsgálniuk a normál szöveti toxicitást és a tumorpusztító mechanizmusokat, és fel kell mérniük, milyen modelleket kell alkalmazniuk. A fizikusoknak a dozimetriára, az új besugárzási rendszerek tervezésére és a kezelési tervezés optimalizálására kell összpontosítaniuk. Eközben a klinikusoknak el kell dönteniük, hogy melyik kezelési módot alkalmazzák, és mely daganattípusokat kezeljék. "Sok munkánk van még, de van egy nagyon hatékony kutatási eszközünk" - mondta Montay-Gruel. „A FLASH sugárterápia új eszköz a klinikusok, de a kutatók számára is, és ez elképesztő”

Visszakanyarodva a FLASH „mindannyiunkat megmentő” témájához, Montay-Gruel „minket” sugáronkológiai szakemberekként definiált, akiket a FLASH a kutatási terület megújításával és a kreativitás beindításával ment meg, valamint a betegeket, akik talán megmenekülhetnek a ráktól. „Legyünk őszinték, a FLASH nem fogja felváltani a 100 éves sugárterápiás technikákat” – mondta. "De remélem, hogy segít megújítani ezeket a technikákat, és egy napon segíteni fog a rák kezelésében."

A Mátrix

Az ülés utolsó felszólalója volt Jean-Emmanuel Bibault, a francia Université de Paris munkatársa, aki azzal érvelt, hogy a jövőben a kezelési döntések és a sugárterápia optimális irányítása a big data-on és a számítási felhőn fog alapulni. „Erről fogok beszélni a Mátrix – Ez alapvetően csak felhőalapú számítástechnika az optimális kezelési döntéshez” – magyarázta.

Napjainkban számos új terápia és új biomarker áll rendelkezésre, és elengedhetetlen a megfelelőek kiválasztása az egyes betegek optimális kezeléséhez. Mi is a big data korszakába lépünk – mondta Bibault, és itt csak a felszínt kaparjuk. "Sok kezelésünk van, és hatalmas mennyiségű adatunk lesz, és fogalmunk sincs, mit kellene kezdenünk vele" - mondta.

Mivel az emberi agy legfeljebb öt változó figyelembevételével képes optimális döntéseket hozni, agyunk már telített – mutatott rá Bibault. Szerencsére van számítási felhő. „Jelenleg olyan rendszereket építünk, amelyek sokkal jobb döntéseket képesek hozni, mint mi. A mi felelősségünk az, hogy a betegek számára használjuk őket” – magyarázta. „Nem utasíthatjuk el egyszerűen az AI-t vagy a számítási felhőt, mert félünk, hogy elveszítjük az állásunkat.”

A felhőalapú számítástechnikára való átállás kétségtelenül akadályokba ütközik majd. Bibault megjegyezte, hogy egyes orvosok attól tartanak, hogy végül nem lesz választási lehetőségük, csak robotként fognak működni. Kiemelte azonban, hogy a sugárterápia már a betegek számára nélkülözhetetlen irányelvek keretein belül működik, és megjósolta, hogy a helyzet nem lesz annyira más, mint a mai.

Bibault elismerte, hogy 2030-ra minden sugárterápia automatizált, személyre szabott és hipofrakcionált lesz, és a FLASH megment minket. „De az innováció kísérleti jellege a kezelési döntések és a számítási felhő” lesz – mondta. "Akárcsak Neo megtanulta a Kung Fut egyetlen gombbal meg akarom tanulni, hogyan kell kezelni a pácienseimet egyetlen gombnyomással.”

Az öt előadást követően az ESTRO résztvevőit felkérték, hogy gondolják át korábbi válogatásukat. Az eredményekből kiderült, hogy Alison Tree felhasználhatta az erőt, hogy megváltoztassa a közönség véleményét, és egyértelműen a hipofrakcionáció nyerte meg a végső szavazást. Tree egy Lego Millennium Falcon Microfighter jutalmat kapott. Kíváncsian várom, mit talál ki az ESTRO jövőre Bécsben.

A poszt Bepillantás a sugárterápia jövőjébe jelent meg először Fizika Világa.

• Coinsmart. Európa legjobb Bitcoin- és kriptográfiai tőzsdéje.
• Platoblockchain. Web3 metaverzum intelligencia. Felerősített tudás. SZABAD HOZZÁFÉRÉS.
• CryptoHawk. Altcoin radar. Ingyenes próbaverzió.
• Forrás: https://physicsworld.com/a/a-glimpse-into-the-future-of-radiation-therapy/