Terapia radiodinâmica: aproveitando a luz para melhorar os tratamentos contra o câncer – Physics World

Os tumores podem ser destruídos de várias maneiras. A radioterapia usa feixes de radiação ionizante para danificar o DNA e destruir as células tumorais. Uma abordagem menos comum é a terapia fotodinâmica, que usa uma droga ativada por luz para matar células cancerígenas por meio de dano mitocondrial. Depois, há a técnica emergente de terapia radiodinâmica (RDT).

“A terapia radiodinâmica é a combinação de radioterapia mais terapia fotodinâmica”, explicou Charlie Ma do Fox Chase Cancer Center, falando no recente Reunião Anual da AAPM.

A terapia fotodinâmica normalmente usa luz laser visível para ativar uma droga fotossensível localizada preferencialmente nas células tumorais. A droga ativada gera oxigênio singlete altamente citotóxico que causa a morte celular. A penetração limitada da luz do laser no tecido, no entanto, significa que a técnica é usada principalmente para tratar tumores superficiais ou locais com acesso endoscópico. Para tratar tumores profundos que a terapia fotodinâmica não consegue atingir, o RDT usa feixes de fótons de alta energia para ativar o fotossensibilizador.

“No RDT, usamos 20 a 30% da dose da radioterapia”, explicou Ma. “E então também usamos a luz Cherenkov.” Ele observou que esta radiação Cherenkov, que é gerada durante a radioterapia quando o feixe de tratamento interage com o tecido do paciente, terá uma distribuição de luz quase idêntica à distribuição da dose de radiação terapêutica e, portanto, pode ser facilmente planejada.

Além de se acumular no tumor primário, a droga também será absorvida por células metastáticas distribuídas, que podem ser mortas com uma dose muito baixa de luz de Cherenkov. “Agora, pela primeira vez, o RDT torna a radioterapia não apenas local e regional, mas uma técnica de tratamento sistêmico”, disse Ma.

A equipe da Fox Chase está usando um medicamento chamado ácido 5-aminolevulínico (5-ALA) para RDT. O 5-ALA é captado pelas mitocôndrias em células cancerígenas, com captação 10 a 20 vezes maior em tumores do que em tecidos normais. Uma vez dentro de uma célula cancerosa, o 5-ALA é metabolizado em protoporfirina IX (PpIX), um fotossensibilizador com um pico de espectro de absorção em torno de 380–430 nm. Isso não é ideal para a luz laser vermelha frequentemente usada para terapia fotodinâmica. É, no entanto, uma grande combinação para o pico de absorção de Cherenkov em 370-430 nm.

Prova pré-clínica

Nos últimos anos, Ma e sua equipe realizaram muitos estudos pré-clínicos usando diferentes linhagens de células tumorais e várias energias de radiação. Ele compartilhou alguns resultados de um grande estudo (várias centenas de animais) avaliando o RDT de camundongos portadores de tumor usando 100 mg/kg de 5-ALA e irradiação de fótons de 6, 15 ou 45 MV.

Ma observou que o tumor era altamente agressivo, com apenas 4 Gy de radioterapia matando apenas cerca de 10% das células tumorais. Além disso, o RDT a 6 MV não aumentou significativamente o efeito terapêutico. “É por isso que as pessoas temem que a luz de Cherenkov não seja suficiente”, observou ele. “Mas com 15 e 45 MV você vê muito mais atraso no crescimento do tumor. Ainda estamos estudando por que há essa mudança dramática devido à energia, precisamos encontrar o mecanismo exato por trás disso.”

A equipe usou o PET para visualizar o encolhimento do tumor após o RDT. Uma semana após o tratamento, os tumores em camundongos de controle cresceram e metastatizaram, enquanto aqueles tratados com RDT tiveram lesões muito menores e sem metástases. Ma também descreveu um estudo de um câncer de tireoide altamente agressivo em coelhos. Uma semana após 3 Gy de radioterapia, o tumor ainda estava crescendo. “Mas se usarmos RDT em 3 Gy com 5-ALA, o tumor não foi visto nas imagens PET.” Ele enfatizou que o PET oferece uma excelente maneira de realizar avaliação precoce do tratamento e pode ajudar a determinar se o RDT seria ou não eficaz em um paciente.

A Fox Chase está agora realizando um ensaio clínico sobre RDT, com a primeira fase do estudo examinando o aumento da dose (tanto a dose de radiação quanto a dose de medicamento) em tumores em estágio avançado. Esta fase atingiu agora o nível de dose final com apenas três pacientes restantes, disse Ma, apontando que até agora nenhuma toxicidade ocorreu em nenhum caso. Em outro lugar, um segundo teste de RDT no University Hospital Muenster está examinando pacientes com uma primeira recorrência de glioblastoma.

Casos da vida real

Por fim, Ma apresentou resultados de vários casos da vida real. “Vocês ficarão entusiasmados ao ver isso”, disse ele à platéia, observando que “geralmente, as pessoas não acreditam que funcione, a menos que você tenha um mês de imagens com TC, RM ou PET”.

No primeiro exemplo, um tratamento de metástases hepáticas, ele mostrou que um mês após o RDT, a imagem PET revelou que nenhum tumor permaneceu. A seguir, apresentou um caso de cancro do pulmão com metástases: “podem-se ver resultados muito dramáticos com tumores desativados após RDT”, disse.

Dispositivo implantável oferece terapia fotodinâmica personalizada

Outros tratamentos RDT bem-sucedidos incluíram um câncer esofágico, um tumor pulmonar com múltiplas metástases ósseas e um paciente que falhou na quimioterapia, mas teve uma boa resposta três dias após o RDT. Ma observou que a maioria dos pacientes tinha câncer em estágio avançado e havia falhado em outros tratamentos. “Nós vemos um efeito, então esperamos que possamos melhorar sua sobrevivência”, acrescentou.

“O RDT pode ser um tratamento local, regional e sistêmico que combina radioterapia e terapia fotodinâmica”, concluiu Ma. “Temos muitos in vitro e in vivo experimentos para demonstrar seu potencial terapêutico e, embora os ensaios clínicos sejam poucos, espero que possamos ter mais resultados no futuro e fazer disso algo realmente útil.”

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