טיפול רדיודינמי: רתימת אור לשיפור הטיפולים בסרטן - עולם הפיזיקה

טיפול רדיודינמי: רתימת אור לשיפור הטיפולים בסרטן - עולם הפיזיקה

חותמת זמן: 2 באוגוסט, 2023 8:00

סריקות PET של עכבר בקרה ועכבר לאחר טיפול רדיודינמי
הדמיית יעילות RDT סריקות PET של עכבר בקרה (A) ועכבר שטופלו בטיפול רדיודינמי (B), שבוע לאחר הטיפול. החצים מציינים את אתרי הגידול הראשוניים; העיגולים המנוקדים מצביעים על גרורות. (באדיבות: DM Yang et al Biomed. פיזי. Eng. אֶקְסְפּרֶס 10.1088/2057-1976/ac9b5c)

ניתן להשמיד גידולים בדרכים רבות. רדיותרפיה משתמשת בקרני קרינה מייננת כדי לפגוע ב-DNA ולהרוס תאי גידול. גישה פחות נפוצה היא טיפול פוטודינמי, המשתמש בתרופה המופעלת באור כדי להרוג תאים סרטניים באמצעות נזק למיטוכונדריה. ואז יש את הטכניקה המתפתחת של טיפול רדיודינמי (RDT).

"טיפול רדיודינמי הוא השילוב של הקרנות בתוספת טיפול פוטודינמי", הסביר צ'רלי מא ממרכז הסרטן פוקס צ'ייס, נואם לאחרונה אסיפה שנתית של AAPM.

טיפול פוטודינמי משתמש בדרך כלל באור לייזר גלוי כדי להפעיל תרופה רגישה לאור שממוקמת באופן מועדף בתוך תאי הגידול. התרופה המופעלת מייצרת חמצן בודד ציטוטוקסי ביותר הגורם למוות של תאים. עם זאת, החדירה המוגבלת של אור לייזר לרקמה פירושה שהטכניקה משמשת בעיקר לטיפול בגידולים שטחיים או באתרים בעלי גישה אנדוסקופית. כדי לטפל בגידולים עמוקים שטיפול פוטודינמי אינו יכול להגיע אליהם, RDT משתמש בקרני פוטון באנרגיה גבוהה כדי להפעיל את הפוטוסנסיטיזר.

"ב-RDT, אנו משתמשים ב-20 עד 30 אחוז מהמינון מהקרנות", הסביר מא. "ואז אנחנו גם משתמשים באור צ'רנקוב." הוא ציין שלקרינת צ'רנקוב זו, שנוצרת במהלך הקרנות כאשר קרן הטיפול מקיימת אינטראקציה עם רקמת המטופל, תהיה פיזור אור כמעט זהה לחלוקת מינון הקרינה הטיפולית ולכן ניתן לתכנן אותה בקלות.

בנוסף להצטברות בגידול הראשוני, התרופה תיספג גם על ידי תאים גרורתיים מפוזרים, אותם ניתן להרוג באמצעות מינון נמוך מאוד של אור צ'רנקוב. "עכשיו, לראשונה, RDT מייצר רדיותרפיה לא רק מקומית ואזורית, אלא טכניקת טיפול מערכתית", אמר מא.

הצוות בפוקס צ'ייס משתמש בתרופה בשם 5-aminolevulinic acid (5-ALA) עבור RDT. 5-ALA נקלט על ידי המיטוכונדריה בתאי סרטן, עם ספיגה גדולה פי 10 עד 20 בגידולים מאשר ברקמות רגילות. ברגע שנכנס לתא סרטני, 5-ALA עובר חילוף חומרים לפרוטופורפירין IX (PpIX), גורם רגיש לפוטו עם שיא ספקטרום ספיגה בסביבות 380-430 ננומטר. זה לא אידיאלי לאור הלייזר האדום המשמש לעתים קרובות לטיפול פוטודינמי. עם זאת, זה התאמה מצוינת לשיא הספיגה של צ'רנקוב ב-370–430 ננומטר.

הוכחה פרה-קלינית

במהלך השנים האחרונות, מא וצוותו ביצעו מחקרים פרה-קליניים רבים תוך שימוש בקווי תאי גידול שונים ובאנרגיות קרינה שונות. הוא שיתף כמה תוצאות ממחקר גדול (כמה מאות בעלי חיים) שהעריך RDT של עכברים נושאי גידול באמצעות 100 מ"ג/ק"ג 5-ALA ו-6, 15 או 45 MV הקרנת פוטון.

מא ציין כי הגידול היה אגרסיבי מאוד, כאשר 4 Gy של הקרנות בלבד הרגו רק כ-10% מתאי הגידול. בנוסף, RDT ב-6 MV לא העלה משמעותית את ההשפעה הטיפולית. "זו הסיבה שאנשים חששו שאור צ'רנקוב אינו מספיק", ציין. "אבל עם 15 ו-45 MV אתה רואה הרבה יותר עיכוב בצמיחת הגידול. אנחנו עדיין חוקרים למה יש את השינוי הדרמטי הזה בגלל האנרגיה, אנחנו צריכים למצוא את המנגנון המדויק מאחוריו".

הצוות השתמש ב-PET כדי לדמיין את הצטמקות הגידול לאחר RDT. שבוע לאחר הטיפול, גידולים בעכברי ביקורת גדלו ושלחו גרורות, בעוד שלאלה שטופלו ב-RDT היו נגעים קטנים בהרבה וללא גרורות. מא גם תיאר מחקר על סרטן בלוטת התריס אגרסיבי ביותר בארנבות. שבוע לאחר 3 Gy של הקרנות, הגידול עדיין גדל. "אבל אם אנחנו משתמשים ב-RDT ב-3 Gy עם 5-ALA, הגידול לא נראה בתמונות ה-PET." הוא הדגיש כי PET מספק דרך מצוינת לבצע הערכת טיפול מוקדמת ויכול לעזור לקבוע אם RDT יהיה יעיל בחולה או לא.

פוקס צ'ייס מבצעת כעת ניסוי קליני על RDT, כאשר השלב הראשון של המחקר בוחן את העלאת המינון (הן מינון הקרינה והן מינון התרופה) בגידולים בשלב מאוחר. שלב זה הגיע כעת לרמת המינון הסופית כשנותרו שלושה חולים בלבד, אמר מא, והצביע על כך שעד כה לא התרחשו רעילות באף מקרים. במקום אחר, ניסוי RDT שני בבית החולים האוניברסיטאי מינסטר בוחן חולים עם הישנות ראשונה של גליובלסטומה.

מקרים מהחיים האמיתיים

לבסוף, מא הציגה תוצאות ממספר מקרים מהחיים האמיתיים. "תתרגשו לראות את אלה", אמר לקהל, וציין כי "בדרך כלל, אנשים לא מאמינים שזה עובד אלא אם כן יש לכם הדמיה של חודש אחד עם CT, MR או PET".

בדוגמה הראשונה, טיפול בגרורות בכבד, הוא הראה שחודש לאחר RDT, הדמיית PET גילתה שלא נותרו גידולים. לאחר מכן, הוא הציג מקרה של סרטן ריאות עם גרורות: "אתה יכול לראות תוצאות מאוד דרמטיות עם גידולים מושבתים לאחר RDT", אמר.

טיפולי RDT מוצלחים אחרים כללו סרטן הוושט, גידול ריאות עם גרורות מרובות בעצמות, וחולה שנכשלה בכימותרפיה אך קיבלה תגובה טובה שלושה ימים לאחר RDT. מא ציין שלרוב החולים היו סרטן בשלב מאוחר ונכשלו בטיפולים אחרים. "אנחנו כן רואים השפעה, אז אני מקווה שנוכל לשפר את הישרדותם", הוסיף.

"RDT יכול להיות טיפול מקומי, אזורי ומערכתי המשלב רדיותרפיה וטיפול פוטודינמי", סיכם מא. "יש לנו הרבה חוץ גופית ו in vivo ניסויים כדי להדגים את הפוטנציאל הטיפולי שלו, ולמרות שהניסויים הקליניים הם מעטים, אני מקווה שיהיו לנו תוצאות נוספות בעתיד ונהפוך את זה למשהו שימושי באמת."

בול זמן:

עוד מ עולם הפיזיקה