Radiodinamikus terápia: a fény hasznosítása a rákkezelés javítására – Fizika világa

A daganatok sokféleképpen elpusztíthatók. A sugárterápia ionizáló sugárzást használ a DNS károsodására és a daganatsejtek elpusztítására. Egy kevésbé elterjedt megközelítés a fotodinamikus terápia, amely fényaktivált gyógyszert használ a rákos sejtek elpusztítására a mitokondriális károsodáson keresztül. Aztán ott van a radiodinamikus terápia (RDT) feltörekvő technikája.

"A radiodinamikus terápia a sugárterápia és a fotodinamikus terápia kombinációja" - magyarázta Charlie Ma a Fox Chase Cancer Centertől, aki a közelmúltban beszél AAPM éves közgyűlése.

A fotodinamikus terápia jellemzően látható lézerfényt használ egy fényérzékeny gyógyszer aktiválására, amely elsősorban a daganatsejteken belül helyezkedik el. Az aktivált gyógyszer erősen citotoxikus szingulett oxigént termel, amely sejthalált okoz. A lézerfény korlátozott behatolása a szövetekbe azonban azt jelenti, hogy a technikát elsősorban felületes daganatok vagy endoszkópos hozzáférésű helyek kezelésére használják. Mélyen elhelyezkedő daganatok kezelésére, amelyeket a fotodinamikus terápia nem ér el, az RDT nagy energiájú fotonnyalábokat használ a fényérzékenyítő aktiválására.

„Az RDT-ben a sugárterápiából származó dózis 20-30 százalékát használjuk fel” – magyarázta Ma. – És akkor a Cserenkov-lámpát is használjuk. Megjegyezte, hogy ennek a Cserenkov-sugárzásnak, amely a sugárterápia során keletkezik, amikor a kezelőnyaláb kölcsönhatásba lép a páciens szöveteivel, a fényeloszlása ​​majdnem megegyezik a terápiás sugárdózis-eloszlással, így könnyen tervezhető.

Amellett, hogy a primer daganatban felhalmozódik, a hatóanyagot az elosztott metasztatikus sejtek is felszívják, amelyeket nagyon alacsony dózisú Cserenkov-fénnyel lehet elpusztítani. „Az RDT most először teszi a sugárterápiát nemcsak helyi és regionális, hanem szisztémás kezelési technikává” – mondta Ma.

A Fox Chase csapata az 5-aminolevulinsav (5-ALA) nevű gyógyszert használja az RDT-hez. Az 5-ALA-t a rákos sejtekben lévő mitokondriumok veszik fel, daganatokban 10-20-szor nagyobb mértékben, mint a normál szövetekben. A rákos sejtbe kerülve az 5-ALA protoporfirin IX-vé (PpIX) metabolizálódik, egy fényérzékenyítő anyaggá, amelynek abszorpciós spektrumának csúcsa körülbelül 380–430 nm-en van. Ez nem ideális a fotodinamikus terápiához gyakran használt vörös lézerfényhez. Ez azonban remekül illeszkedik a 370–430 nm-es Cserenkov-abszorpciós csúcshoz.

Preklinikai bizonyíték

Az elmúlt néhány évben Ma és csapata számos preklinikai vizsgálatot végzett különböző tumorsejtvonalak és különböző sugárzási energiák felhasználásával. Megosztott néhány eredményt egy nagy tanulmányból (több száz állat), amelyben daganatos egerek RDT-jét értékelték 100 mg/kg 5-ALA és 6, 15 vagy 45 MV foton-besugárzással.

Ma megjegyezte, hogy a daganat nagyon agresszív volt, 4 Gy sugárterápia önmagában csak a daganatsejtek körülbelül 10%-át pusztította el. Ezenkívül az RDT 6 MV mellett nem növelte szignifikánsan a terápiás hatást. „Ezért aggódtak az emberek, hogy a Cserenkov-fény nem elegendő” – jegyezte meg. „De 15 és 45 MV esetén sokkal nagyobb késést tapasztalhatunk a tumornövekedésben. Még mindig tanulmányozzuk, hogy miért van ez az energia miatti drámai változás, meg kell találnunk a mögöttes pontos mechanizmust.”

A csapat PET-et használt a tumor zsugorodásának vizualizálására az RDT után. Egy héttel a kezelés után a kontroll egerekben a daganatok megnőttek és áttétet képeztek, míg az RDT-vel kezelt egerekben sokkal kisebb elváltozások voltak, és nem voltak áttétek. Ma egy nagyon agresszív pajzsmirigyrák vizsgálatát is leírta nyulakon. Egy héttel 3 Gy sugárkezelés után a daganat még mindig növekedett. "De ha RDT-t használunk 3 Gy mellett 5-ALA-val, a daganat nem volt látható a PET-képeken." Hangsúlyozta, hogy a PET kiváló módot biztosít a korai kezelési értékelés elvégzésére, és segíthet annak meghatározásában, hogy az RDT hatékony lenne-e egy betegnél.

A Fox Chase jelenleg klinikai vizsgálatot végez az RDT-vel kapcsolatban, a vizsgálat első fázisában a késői stádiumú daganatok dóziseszkalációját (mind a sugárdózist, mind a gyógyszerdózist) vizsgálják. Ez a fázis most elérte a végső dózisszintet, mindössze három beteg maradt hátra – mondta Ma, rámutatva, hogy eddig egyetlen esetben sem fordult elő toxicitás. Máshol a Muenster Egyetemi Kórház második RDT-vizsgálata olyan betegeket vizsgál, akiknél először kiújult a glioblasztóma.

Valós esetek

Végül Ma számos valós eset eredményeit mutatta be. „Izgatott lesz, hogy láthassa ezeket” – mondta a közönségnek, megjegyezve, hogy „az emberek általában nem hiszik el, hogy működik, hacsak nincs egy hónapig leképezve CT-vel, MR-rel vagy PET-vel”.

Az első példában, a májmetasztázisok kezelésében, kimutatta, hogy egy hónappal az RDT után a PET-képalkotás kimutatta, hogy nem maradtak daganatok. Ezután egy áttétekkel járó tüdőrákos esetet mutatott be: „Nagyon drámai eredményeket láthatunk az RDT után deaktivált daganatokkal” – mondta.

A beültethető készülék személyre szabott fotodinamikus terápiát biztosít

További sikeres RDT-kezelések közé tartozott egy nyelőcsőrák, egy tüdődaganat többszörös csontáttéttel, valamint egy olyan beteg, akinek a kemoterápia sikertelen volt, de az RDT után három nappal jól reagált. Ma megjegyezte, hogy a legtöbb betegnek késői stádiumú rákos megbetegedése volt, és más kezelések kudarcot vallottak. "Látjuk a hatást, így remélhetőleg javítani tudjuk a túlélésüket" - tette hozzá.

"Az RDT olyan helyi, regionális és szisztémás kezelés lehet, amely kombinálja a sugárterápiát és a fotodinamikus terápiát" - zárta Ma. „Sok van nálunk in vitro és a in vivo kísérletek igazolni terápiás potenciálját, és bár kevés a klinikai vizsgálat, remélem, hogy a jövőben még több eredményünk lesz, és ezt valami igazán hasznossá tesszük.”

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• PlatoESG. Autóipar / elektromos járművek, Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
• BlockOffsets. A környezetvédelmi ellentételezési tulajdon korszerűsítése. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://physicsworld.com/a/radiodynamic-therapy-harnessing-light-to-improve-cancer-treatments/