Радиодинамическая терапия: использование света для улучшения лечения рака

Опухоли можно уничтожить разными способами. Лучевая терапия использует лучи ионизирующего излучения для повреждения ДНК и уничтожения опухолевых клеток. Менее распространенным подходом является фотодинамическая терапия, в которой используется активируемый светом препарат для уничтожения раковых клеток посредством повреждения митохондрий. Затем появляется новый метод радиодинамической терапии (РДТ).

«Радиодинамическая терапия — это комбинация лучевой терапии и фотодинамической терапии», — пояснил Чарли Ма из онкологического центра Fox Chase, выступая на недавней Ежегодное собрание AAPM.

Фотодинамическая терапия обычно использует видимый лазерный свет для активации светочувствительного препарата, локализованного преимущественно в опухолевых клетках. Активированный препарат генерирует сильно цитотоксический синглетный кислород, который вызывает гибель клеток. Однако ограниченное проникновение лазерного света в ткани означает, что этот метод в основном используется для лечения поверхностных опухолей или участков с эндоскопическим доступом. Для лечения глубоко расположенных опухолей, недоступных для фотодинамической терапии, РДТ использует фотонные пучки высокой энергии для активации фотосенсибилизатора.

«В РДТ мы используем от 20 до 30 процентов дозы лучевой терапии, — пояснил Ма. «И тогда мы также используем черенковский свет». Он отметил, что это черенковское излучение, которое генерируется во время лучевой терапии, когда лечебный луч взаимодействует с тканями пациента, будет иметь почти идентичное распределение света с распределением терапевтической дозы облучения и, таким образом, может быть легко спланировано.

В дополнение к накоплению в первичной опухоли, лекарство также будет поглощаться метастатическими клетками, которые можно уничтожить с помощью очень низкой дозы черенковского света. «Теперь RDT впервые превращает лучевую терапию не только в местную и регионарную, но и в системную методику лечения», — сказал Ма.

Команда Fox Chase использует препарат под названием 5-аминолевулиновая кислота (5-АЛК) для ДЭТ. 5-АЛК поглощается митохондриями раковых клеток, при этом поглощение в опухолях в 10–20 раз больше, чем в нормальных тканях. Попав внутрь раковой клетки, 5-ALA метаболизируется в протопорфирин IX (PpIX), фотосенсибилизатор с пиком спектра поглощения около 380–430 нм. Это не идеально для красного лазерного света, часто используемого для фотодинамической терапии. Однако он отлично соответствует черенковскому пику поглощения при 370–430 нм.

Доклиническое доказательство

За последние несколько лет Ма и его команда провели множество доклинических исследований с использованием различных линий опухолевых клеток и различной энергии излучения. Он поделился некоторыми результатами большого исследования (несколько сотен животных), в котором оценивали РДТ мышей с опухолями с использованием 100 мг/кг 5-АЛК и фотонного облучения 6, 15 или 45 МВ.

Ма отметил, что опухоль была очень агрессивной: одна только лучевая терапия в дозе 4 Гр убила только около 10% опухолевых клеток. Кроме того, РДТ при 6 МВ достоверно не повышала терапевтический эффект. «Поэтому люди беспокоятся, что черенковского света недостаточно», — отметил он. «Но при 15 и 45 МВ вы видите гораздо большую задержку роста опухоли. Мы все еще изучаем, почему происходит такое резкое изменение из-за энергии, нам нужно найти точный механизм, стоящий за этим».

Команда использовала ПЭТ для визуализации уменьшения опухоли после РДТ. Через неделю после лечения опухоли у контрольных мышей выросли и метастазировали, в то время как у мышей, получавших RDT, поражения были гораздо меньше, а метастазы отсутствовали. Ма также описал исследование высокоагрессивного рака щитовидной железы у кроликов. Через неделю после 3 Гр лучевой терапии опухоль все еще росла. «Но если мы используем РДТ в дозе 3 Гр с 5-АЛК, опухоль не будет видна на ПЭТ-изображениях». Он подчеркнул, что ПЭТ обеспечивает превосходный способ ранней оценки лечения и может помочь определить, будет ли RDT эффективным у пациента.

Fox Chase в настоящее время проводит клинические испытания RDT, при этом на первом этапе исследования изучается повышение дозы (как дозы облучения, так и дозы лекарственного средства) при опухолях на поздних стадиях. Эта фаза в настоящее время достигла конечного уровня дозы, и осталось всего три пациента, сказал Ма, отметив, что до сих пор ни в одном случае не было токсичности. В другом месте во втором испытании ДЭТ в университетской больнице Мюнстера исследуются пациенты с первым рецидивом глиобластомы.

Реальные случаи

Наконец, Ма представил результаты ряда реальных случаев. «Вы будете взволнованы, увидев это», — сказал он аудитории, отметив, что «обычно люди не верят, что это работает, если у вас нет одного месяца визуализации с помощью КТ, МРТ или ПЭТ».

В первом примере, лечении метастазов в печени, он показал, что через месяц после РДТ ПЭТ-визуализация показала, что опухолей не осталось. Затем он представил случай рака легкого с метастазами: «Вы можете увидеть очень впечатляющие результаты с опухолями, дезактивированными после ДЭТ», — сказал он.

Имплантируемое устройство обеспечивает персонализированную фотодинамическую терапию

Другие успешные методы лечения РДТ включали рак пищевода, опухоль легкого с множественными метастазами в кости и пациента, который не прошел химиотерапию, но имел хороший ответ через три дня после РДТ. Ма отметил, что у большинства пациентов были поздние стадии рака, и другие методы лечения не помогли. «Мы видим эффект, поэтому, надеюсь, мы сможем улучшить их выживаемость», — добавил он.

«РДТ может быть местным, регионарным и системным лечением, сочетающим лучевую терапию и фотодинамическую терапию», — заключил Ма. "У нас есть много в пробирке и в естественных условиях эксперименты, чтобы продемонстрировать его терапевтический потенциал, и хотя клинических испытаний немного, я надеюсь, что в будущем у нас будет больше результатов, и мы превратим это во что-то действительно полезное».

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Автомобили / электромобили, Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• Смещения блоков. Модернизация права собственности на экологические компенсации. Доступ здесь.
• Источник: https://physicsworld.com/a/radiodynamic-therapy-harnessing-light-to-improve-cancer-treatments/