Araştırmacılar, FLASH radyoterapisinin temel araştırmalardan kliniğe taşınmasına yönelik boru hattını tartışmak üzere Londra'da buluşuyor
FLASH radyoterapisi (çok yüksek doz hızlarında terapötik radyasyonun sağlanması) dünya çapındaki araştırmacıların ve doktorların büyük ilgisini çekmektedir. Teknik, kanser hücrelerini etkili bir şekilde öldürürken sağlıklı dokuyu koruma potansiyeli sunuyor ancak FLASH etkisinin nasıl çalıştığı, radyasyon dağıtımının nasıl optimize edileceği ve FLASH tedavisinin kliniğe nasıl getirilip getirilmeyeceği konusunda hala birçok soru var.
Topukların üzerinde sıcak FRPT 2022 Barselona'daki konferansın ardından Fizik Enstitüsü Londra'da bir günlük bir toplantıya ev sahipliği yaptı: Ultra yüksek doz hızı: Radyoterapiyi FLASH'da Dönüştürmek mi? Etkinlikteki konuşmacılar yukarıdaki soruların bazılarına yanıt vermeyi ve izleyicileri Birleşik Krallık'taki en son FLASH araştırmaları hakkında bilgilendirmeyi amaçladı.
Ne biliyoruz?
Günün ilk konuşmacıları Bethany Rothwell Manchester Üniversitesi'nden ve Mat Lowe'dan ChristieFLASH kavramına giriş yapan ve teknik hakkında şu anda bildiklerimizi ve bilmediklerimizi açıklayan Dr. "FLASH'daki en büyük soru, koruyucu etkinin neden gerçekleştiği ve mekanizmasının ne olduğudur?" dedi Rothwell.
Bugüne kadar gerçekleştirilen, başlangıçta elektron ışınlarını kullanan, daha sonra proton ve fotonlara geçen ve hatta yakın zamanda karbon ve helyum iyonlarını da içeren bir dizi klinik öncesi çalışmaya bakıldığında Rothwell, deneylerin farklı düzeylerde normal doku koruyuculuğu gösterdiğini ve doz değiştirici faktörler arasında değiştiğini belirtti. yaklaşık 1.1 ila 1.8 arasında ve tümör değiştirici etki yok. Çalışmalar ayrıca FLASH'ı tetiklemek için 10 Gy veya daha yüksek yüksek dozların gerekli olduğunu ve oksijenasyonun önemli bir rol oynadığını göstermektedir.
Proton bazlı FLASH'a odaklanan Lowe, klinik çevirinin bazı pratik hususlarını değerlendirdi. "FLASH için karşılamamız gereken koşullarımız var, ancak aynı zamanda karşılamamız gereken klinik gereksinimlerimiz de var" diye açıkladı. Yüksek doz hızları gerektirmesinin ve potansiyel olarak karşılanması gereken bir doz eşiğine sahip olmanın bazı sonuçlarını açıkladı.
Örneğin kalem ışın taramasında proton ışınının enerjisini değiştirmek için bir indirgeyici kullanılır; ancak ortaya çıkan saçılma ve gereken kolimasyon, iletilen doz hızını etkileyebilir. Lowe, dünyanın ilk insan içi FLASH klinik deneyi olan FAST-01 denemesinde protonların iletim modunda (ışın Bragg zirvesinde durmak yerine hastanın içinden geçtiği) kullanıldığına dikkat çekti. "Yüksek doz oranını korumak için bazı uyumluluklardan vazgeçtik" diye açıkladı.
Lowe, ekipmanın halihazırda yüksek doz hızları oluşturmaya uygun olması nedeniyle protonların FLASH iletimi için umut verici bir yöntem olduğunu vurguladı. Ancak mevcut planlama ve uygulama yaklaşımlarının hala uygun olup olmadığı konusunda dikkatli bir değerlendirme yapılması gerekiyor. FLASH radyoterapisi fraksiyonlar halinde verilmeli mi ve kaç tane? Her fraksiyonda farklı yönlerden ışın gönderebilir miyiz? "Mevcut klinik prosedürleri geliştirmemiz gerekiyor, böylece mevcut avantajları kaybetmeyiz" dedi. "Yapılacak çok iş var."
Elektronlarla yapılan çalışmalar
Kristoffer Petersson dinleyicilere Oxford Üniversitesi'nde yürütülen araştırmaları anlattı. Ayrıca FLASH'ı kliniğe getirmenin bazı zorluklarını da açıkladı (FLASH'ı tetiklemek için gereken spesifik ışın parametrelerinin tanımlanması ve altta yatan radyobiyolojik mekanizmaların anlaşılması dahil) ve daha fazla klinik öncesi veriye duyulan ihtiyacı vurguladı.
Bu hedefe yönelik olarak Oxford ekibi, klinik öncesi FLASH deneylerini gerçekleştirmek için birkaç Gy/dak'dan birkaç kGy/s'ye kadar doz hızlarında elektron ışınlarını iletebilen özel bir 6 MeV elektron doğrusal hızlandırıcı kullanıyor. Petersson, FLASH'ın normal bağırsak dokusundan korunduğunu doğrulayan, farelerin tüm karın bölgesine ışınlama da dahil olmak üzere sistem üzerinde gerçekleştirilen bazı örnek çalışmaları anlattı. Çeşitli parametrelerin tedavi sonucu üzerindeki etkisinin araştırılması, FLASH iletmek için kullanılan darbe yapısının bir etkiye sahip olabileceğini ancak en önemli parametrenin ortalama doz hızı olduğunu ortaya çıkardı.
Daha ileriye baktığımızda Petersson farklı bir yaklaşım düşünüyor. "FLASH'ın klinikte büyük bir etkisi olacaksa megavoltajlı foton ışınlarına gitmemiz gerektiğini düşünüyorum" dedi. Ekibin mevcut kurulumu, megavoltaj fotonlarıyla FLASH'ı mümkün kılıyor ve FLASH doz hızları 0'dan 15 mm'ye kadar derinliklerde elde ediliyor. Yeni bir triyot tabanca kurulumunun daha yüksek ve daha esnek çıktı sağlayacağını belirtti.
Yanıt izleme
Toplantıdaki diğer konuşmacılar arasında David Fernandez-Antoran yenilikçi bir yaklaşımı tanımlayan Cambridge Üniversitesi'nden in vitro FLASH tedavisine kısa ve uzun vadeli yanıtları analiz etmek için 3 boyutlu kültür sistemi. Epiteloidler olarak bilinen bu 3 boyutlu kültürler, kanserli ve normal fare ve insan epitel dokuları da dahil olmak üzere çeşitli hücrelerden oluşturulabiliyor ve yıl boyu muhafaza edilebiliyor. Fernandez-Antoran, proton FLASH ışınlamasının örnekler üzerindeki etkisini test etmek için Manchester Üniversitesi'ndeki ekiple birlikte çalışıyor.
İngiltere'den Anna Subiel ve Russell Thomas Ulusal Fizik Laboratuvarı delegelere, proton ışınlarının mutlak dozimetrisi için NPL'nin dünyanın ilk taşınabilir birincil standart kalorimetresini yakın zamanda geliştirdiğini anlattı. Kalorimetreler, doz hızından bağımsız ve ultra yüksek doz hızı aralığında dozla doğrusal olmasından yararlanır; bu da onları FLASH gibi yüksek dozda, kısa süreli doz dağıtımlarını ölçmek için ideal kılar. Aslında Subiel'in açıkladığı gibi NPL birincil standart proton kalorimetresi, FAST-01 klinik deneyinin başlamasından önce Cincinnati Çocuk Hastanesi'ndeki FLASH proton ışınında başarıyla kullanıldı.
Elise Konradsson İsveç'teki Lund Üniversitesi'nden bir kişi, spontan kanserli evcil hayvanları tedavi etmek için FLASH radyoterapisinin kullanımı hakkında konuştu. "FLASH'ı klinik açıdan uygun bir düzenekte doğrulamak istedik, bu nedenle veteriner hastalarını tedavi etmek için bir işbirliği başlattık" diye açıkladı ve köpeklerin insanlarla benzer radyasyon nitelikleri ve alan boyutlarıyla tedavi edilebileceğini belirtti. Bu yaklaşımın ikili faydalarına dikkat çekti: Hastalar gelişmiş teşhis ve tedavi alırken, araştırmacılar da yararlı klinik bilgiler elde ediyor.
Lund ekibi, 10 Gy/s'nin üzerindeki doz hızlarında 400 MeV elektron ışını iletmek için değiştirilmiş bir linak kullanıyor. Konradsson, köpek kanseri hastalarında tek bir FLASH fraksiyonu kullanarak bir doz artırma denemesi tanımladı; bu deney, yaklaşımın uygulanabilir ve güvenli olduğu, çoğu hastada yanıt ve tolere edilen maksimum dozun 35 Gy olduğu sonucuna vardı.
Konradsson ayrıca köpek hastalarının FLASH tedavisi sırasında hareket yönetimi için yüzey kılavuzlu radyoterapinin kullanımını da açıkladı. İzleyicilere, "Veteriner hastalarının çeviri açığını kapatmamıza gerçekten yardımcı olabileceğini düşünüyorum" dedi.
Kliniğe mi?
Gün, FLASH'in kliniğe hazır olup olmadığının tartışılmasıyla sona erdi. İlk konuşmacı, Mackay'ı koştum The Christie'den öyle olduğunu düşünmüyor. Seyirciye, FLASH'ın altında yatan mekanizmaları anlamayı umarak FRPT 2022'ye katıldığını ancak aslında serbest radikal rekombinasyonundan DNA hasarına, reaktif oksijen türlerinden yerel oksijenin etkisine kadar uzanan potansiyel seçeneklerin "ilk 10"uyla geri döndüğünü söyledi. tüketim. "Peki FLASH mekanizmalarıyla ilgili tüm bu belirsizlikle FLASH radyoterapi uygulayabilir misiniz?" O sordu.
Cilt kanseri olan tek bir hastanın tedavisi ve kemik metastazlarına ilişkin FAST-01 proton FLASH denemesi de dahil olmak üzere hastalara FLASH reçete edilirken Mackay, "bunların oldukça güvenli başlangıç noktaları olduğunu" kaydetti.
Mackay, şu anda etkili bir FLASH radyoterapi kürünün nasıl reçete edileceğinin net olmadığını ve FLASH'ı tetiklemek için gereken doz hızı veya bir tedavi planını optimize etmek için anahtar parametreler hakkında yeterince bilgi sahibi olmadığımızı savundu. Geriye kalan pek çok soru varken, normal doku koruması için FLASH'a dayanan reçetelere geçmeye hazır olup olmadığımızı sordu. "FLASH radyoterapinin daha geniş uygulamasına doğru nasıl ilerleyeceğimiz konusunda dikkatli olmalıyız" dedi.
Diğer bir sorun ise FLASH iletimi için CE işaretli klinik cihazın bulunmadığı ilgili tedavi makinelerinin bulunmamasıdır. Mackay, "Yalnızca bir üreticinin proton makineleri için ABD'de verilen araştırma amaçlı cihaz muafiyeti kapsamında teslimat yapabiliyoruz" dedi. Ayrıca şu anda FLASH teslimatını doğrulamanın bir yolu bulunmadığına da dikkat çekti. in vivo. "Gerçekte yüksek bir doz hızı sağlıyoruz ve FLASH'ı tetiklemeyi umuyoruz" diye açıkladı. "Fakat FAST-01'de FLASH verdiğimize dair kanıt gösteren hiçbir şey yok, FLASH'ın tetiklendiğini umuyoruz ancak hiçbir kanıtımız yok."
Fotonlar, protonlar veya elektronlar: hangisi FLASH radyoterapisini kliniğe getirecek?
FLASH'ın kliniğe hazır olduğu iddiası tartışıldı ricky sharma Varian'dan ve University College LondonDaha önce delegelere bundan bahsetmişti. FAST-01 ve FAST-02 klinik çalışmaları.
Sharma, FLASH'ın altında yatan mekanizmaları tam olarak bilmiyor olsak da, erken uygulamadan önce bunu tam olarak anlamanın bir zorunluluk olmayabileceğini öne sürdü. Deneme hastalarına yönelik risklerle ilgili endişelerin düzenleyici kurumlar tarafından ele alınacağını belirterek, klinik deneylerin zaten düzenleyici onay aldığını ve bu çalışmalara uzun vadeli takibin dahil edildiğini belirtti. Yüksek etkili dergilerde hakemli makaleler de dahil olmak üzere 200'den fazla klinik öncesi çalışmanın yayınlandığını belirtti. Bu çalışmaların hiçbiri FLASH'ın tümörün korunmasını riske atabileceğini göstermedi.
“Peki FLASH klinik için hazır mı? Zaten klinikte olduğunu iddia ediyorum," diye bitirdi Sharma. “CE veya FDA onayına hazır mı? Hayır değil. Ama klinik denemelere hazır, ilk adımlar çoktan atıldı.”
Ve seyirciler, FLASH'in gerçekten de klinik için hazır olduğu sonucuna varan el kaldırma oylamasıyla Sharma'nın fikrine katıldı. Son derece bilgilendirici bir güne uygun bir son.
