Terapi radiodinamik: memanfaatkan cahaya untuk meningkatkan perawatan kanker – Dunia Fisika

Tumor dapat dimusnahkan dengan berbagai cara. Radioterapi menggunakan pancaran radiasi pengion untuk merusak DNA dan menghancurkan sel tumor. Pendekatan yang kurang umum adalah terapi fotodinamik, yang menggunakan obat yang diaktifkan cahaya untuk membunuh sel kanker melalui kerusakan mitokondria. Lalu muncul teknik terapi radiodinamik (RDT).

“Terapi radiodinamik merupakan kombinasi radioterapi ditambah terapi fotodinamik,” jelasnya Charlie Ma dari Fox Chase Cancer Center, berbicara baru-baru ini Pertemuan Tahunan AAPM.

Terapi fotodinamik biasanya menggunakan sinar laser tampak untuk mengaktifkan obat fotosensitif yang secara khusus terlokalisasi di dalam sel tumor. Obat yang diaktifkan menghasilkan oksigen singlet yang sangat sitotoksik yang menyebabkan kematian sel. Namun, terbatasnya penetrasi sinar laser ke dalam jaringan berarti bahwa teknik ini terutama digunakan untuk mengobati tumor superfisial atau lokasi dengan akses endoskopi. Untuk mengobati tumor mendalam yang tidak dapat dijangkau oleh terapi fotodinamik, RDT menggunakan berkas foton berenergi tinggi untuk mengaktifkan fotosensitizer.

“Dalam RDT, kami menggunakan 20 hingga 30 persen dosis radioterapi,” jelas Ma. “Dan kemudian kami juga menggunakan lampu Cherenkov.” Dia mencatat bahwa radiasi Cherenkov ini, yang dihasilkan selama radioterapi ketika sinar pengobatan berinteraksi dengan jaringan pasien, akan memiliki distribusi cahaya yang hampir sama dengan distribusi dosis radiasi terapeutik dan dengan demikian dapat direncanakan dengan mudah.

Selain terakumulasi pada tumor primer, obat juga akan diserap oleh sel-sel metastasis yang terdistribusi, yang dapat dibunuh dengan menggunakan sinar Cherenkov dosis sangat rendah. “Sekarang untuk pertama kalinya RDT menjadikan radioterapi tidak hanya lokal dan regional, tetapi teknik pengobatan sistemik,” kata Ma.

Tim di Fox Chase menggunakan obat yang disebut asam 5-aminolevulinat (5-ALA) untuk RDT. 5-ALA diambil oleh mitokondria pada sel kanker, dengan serapan 10 hingga 20 kali lebih besar pada tumor dibandingkan pada jaringan normal. Begitu berada di dalam sel kanker, 5-ALA dimetabolisme menjadi protoporphyrin IX (PpIX), suatu fotosensitizer dengan puncak spektrum serapan sekitar 380–430 nm. Ini tidak ideal untuk sinar laser merah yang sering digunakan untuk terapi fotodinamik. Namun, ini sangat cocok dengan puncak serapan Cherenkov pada 370–430 nm.

Bukti praklinis

Selama beberapa tahun terakhir, Ma dan timnya telah melakukan banyak studi praklinis menggunakan garis sel tumor yang berbeda dan energi radiasi yang berbeda. Dia berbagi beberapa hasil dari penelitian besar (beberapa ratus hewan) yang menilai RDT tikus pembawa tumor menggunakan 100 mg/kg 5-ALA dan iradiasi foton 6, 15 atau 45 MV.

Ma mencatat bahwa tumor tersebut sangat agresif, radioterapi 4 Gy saja hanya membunuh sekitar 10% sel tumor. Selain itu, RDT pada 6 MV tidak meningkatkan efek terapeutik secara signifikan. “Itulah mengapa masyarakat khawatir cahaya Cherenkov tidak mencukupi,” katanya. “Tetapi dengan 15 dan 45 MV Anda melihat penundaan pertumbuhan tumor yang jauh lebih besar. Kami masih mempelajari mengapa terjadi perubahan dramatis akibat energi, kami perlu menemukan mekanisme pasti di baliknya.”

Tim menggunakan PET untuk memvisualisasikan penyusutan tumor setelah RDT. Satu minggu pasca pengobatan, tumor pada tikus kontrol telah tumbuh dan bermetastasis, sedangkan tikus yang diobati dengan RDT memiliki lesi yang jauh lebih kecil dan tidak bermetastasis. Ma juga menjelaskan penelitian tentang kanker tiroid yang sangat agresif pada kelinci. Satu minggu setelah radioterapi 3 Gy, tumor masih terus berkembang. “Tetapi jika kita menggunakan RDT pada 3 Gy dengan 5-ALA, tumor tidak terlihat pada gambar PET.” Dia menekankan bahwa PET memberikan cara terbaik untuk melakukan evaluasi pengobatan dini dan dapat membantu menentukan apakah RDT akan efektif pada pasien atau tidak.

Fox Chase kini sedang melakukan uji klinis pada RDT, dengan tahap pertama penelitian ini memeriksa peningkatan dosis (baik dosis radiasi maupun dosis obat) pada tumor stadium akhir. Fase ini sekarang telah mencapai tingkat dosis akhir dengan hanya tersisa tiga pasien, kata Ma, seraya menunjukkan bahwa sejauh ini tidak ada toksisitas yang terjadi dalam kasus apa pun. Di tempat lain, uji coba RDT kedua di Rumah Sakit Universitas Muenster sedang memeriksa pasien dengan glioblastoma yang kambuh untuk pertama kalinya.

Kasus kehidupan nyata

Terakhir, Ma memaparkan hasil dari sejumlah kasus nyata. “Anda akan senang melihat hal ini,” katanya kepada hadirin, sambil mencatat bahwa “biasanya, orang tidak percaya hal ini berhasil kecuali Anda melakukan pencitraan selama satu bulan dengan CT, MR atau PET”.

Pada contoh pertama, pengobatan metastasis hati, ia menunjukkan bahwa satu bulan setelah RDT, pencitraan PET menunjukkan bahwa tidak ada tumor yang tersisa. Selanjutnya, ia memaparkan kasus kanker paru-paru dengan metastasis: “Anda dapat melihat hasil yang sangat dramatis dengan tumor yang dinonaktifkan setelah RDT,” katanya.

Perangkat implan memberikan terapi fotodinamik yang dipersonalisasi

Perawatan RDT lain yang berhasil mencakup kanker esofagus, tumor paru-paru dengan metastasis tulang multipel, dan pasien yang gagal menjalani kemoterapi namun mendapat respons yang baik tiga hari setelah RDT. Ma mencatat bahwa sebagian besar pasien menderita kanker stadium akhir dan gagal dalam pengobatan lain. “Kami memang melihat dampaknya, jadi mudah-mudahan kami bisa meningkatkan kelangsungan hidup mereka,” tambahnya.

“RDT dapat menjadi pengobatan lokal, regional, dan sistemik yang menggabungkan radioterapi dan terapi fotodinamik,” tutup Ma. “Kami punya banyak in vitro dan in vivo percobaan untuk menunjukkan potensi terapeutiknya, dan meskipun uji klinisnya sedikit, saya berharap kita akan mendapatkan lebih banyak hasil di masa depan dan menjadikannya sesuatu yang sangat berguna.”

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Otomotif / EV, Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• BlockOffset. Modernisasi Kepemilikan Offset Lingkungan. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/radiodynamic-therapy-harnessing-light-to-improve-cancer-treatments/