Remiantis naujais tyrimais, specializuotos sistemos kada nors galėtų užkirsti kelią vėžiu sergantiems pacientams su dalelėmis, kad būtų galima atlikti visą spindulinės terapijos kursą per mikrosekundės.
Taikydami besiformuojančią techniką, vadinamą greitąja spinduline terapija, gydytojai galėjo išnaikinti navikus per tam tikrą laiką ir už nedidelę tradicinės radiacijos terapijos kainą - bent jau teoriškai. Kol kas žaibiška technika nebuvo atlikta su oficialiais klinikiniais tyrimais su žmonėmis, nors vienas vyras buvo gydomas eksperimentiniu būdu, tyrėjai pranešė 2019 m. Spalio mėn. Žurnale „Radioterapija ir onkologija“. Naujas pelių tyrimas, paskelbtas sausio 9 d. Tarptautiniame radiacijos onkologijos, biologijos ir fizikos žurnale, dar labiau įrodė šios vėžio terapijos pažadą.
„Jis turi tokį patį naviko kontrolės laipsnį, tačiau žymiai mažiau veikia normalų audinį“, - teigė tyrimo bendraautorius dr. Keith Cengel, Pensilvanijos universiteto ligoninės radiacijos onkologijos docentas.
Kitaip tariant, atrodo, kad blykstės technika sunaikina naviko ląsteles, tuo pačiu išsaugodama sveikus audinius. Metodas veikia bombarduojant naviko vietą pastovia dalelių, paprastai lengvų dalelių, vadinamų fotonais, arba neigiamai įkrautų elektronų, srautu. Dabar Cengelas ir jo kolegos į mišinį įmetė dar vieną dalelę: teigiamai įkrautą protoną.
„Tai unikalu ta prasme, kad… jis niekada nebuvo padarytas“, - sakė Marie-Catherine Vozenin, Šveicarijos Lozanos universitetinės ligoninės radiacijos onkologijos laboratorijos vadovė, nedalyvaujanti tyrime. Tai nereiškia, kad protonų dislokavimas kovai su vėžio ląstelėmis yra būtinai geresnė strategija nei fotonų ar elektronų naudojimas, pridūrė ji. "Visos šios skirtingos strategijos turi tam tikrų privalumų ir trūkumų."
Cennel teigia, kad kiekviena dalelė gali būti vienareikšmiškai pritaikyta tam tikriems navikų tipams tam tikrose kūno vietose, ty protonai gali pasiūlyti geriausią gydymo būdą kai kuriems pacientams.
Laikas yra svarbiausia
Pavadinimas „blykstė“ paprasčiausiai reiškia ypač greitą greitį, kuriuo technika skleidžia radiaciją tiksliniams audiniams. Blykstė kaupia ląsteles tokiu pat spinduliuotės kiekiu, kokiu naudojasi esami terapijos metodai, tačiau visas gydymas trunka vos dešimtosios sekundės sekundes, užuot skiriant dozę kelioms savaitėms per kelias minutes trunkančias sesijas, sakė Vozeninas.
„Jei galime nueiti iki sekundės šimtosios dalies, tai dar geriau“, - pridūrė ji.
Greitis daro skirtumą. Taikant įprastinę radiacijos terapiją, pacientui gali būti atlikta dešimtys gydymo užsiėmimų, per kuriuos sveiki audiniai gali būti pažeisti dar ilgai, kol naviko ląstelės pražus. Bet kai tokia pati radiacijos dozė, kaip ir blykste, perduodama greičiau, sveiki audiniai lieka nepažeisti. Kodėl būtent taip nutinka, lieka paslaptis.
"Tai yra milijono dolerių klausimas ... mes sunkiai dirbame, kad bandytume tai suprasti", - sakė Vozeninas. Tyrimai rodo, kad dėl trumpalaikio radiacijos sprogimo gali sumažėti deguonies kiekis sveikuose audiniuose, kuriuose paprastai yra daug daugiau deguonies nei vėžinėse ląstelėse. Navikai priešinasi tradicinei radiacijos terapijai iš dalies dėl deguonies trūkumo, todėl laikinas žaibo sukeliamas poveikis gali sutvirtinti sveikas ląsteles nuo pažeidimų, taip pat sumažinti kenksmingų laisvųjų radikalų susidarymą, teigiama žurnale „Clinical Oncology“ 2019 m.
Tačiau šie įrodymai nepaaiškina, kodėl vėžio ląstelės į gydymą reaguoja skirtingai nei sveikos ląstelės; tikimasi, kad bus daugiau mechanizmų, sakė Vozeninas.
Nepaisant to, kodėl jis veikia, atliekant preliminarius tyrimus blykstės spinduliuotė atrodo perspektyvi, nors ši technika turi trūkumų. Fotonai gali būti naudojami nukreipti navikus visame kūne, tačiau dalelių šaudymo aparatai dar negali pakankamai greitai sudegti, kad būtų pasiekta reikiama dozės norma. Didelės energijos elektronai gali prasiskverbti į audinius, kad pasiektų giliai išsidėsčiusį auglį, tačiau juos sukurti technologiškai sunku. Mažos energijos elektronai siūlo dar vieną variantą, tačiau jie gali prasiskverbti tik iš maždaug 5 colių (6–6 centimetrų) kūno svorio.
Nors mažai energijos turintys elektronai gali prižiūrėti paviršinius navikus, Cengelas ir jo kolegos sugalvojo, kad protonai gali būti geriau pritaikyti vėžinėms ląstelėms, esančioms giliau kūne. Norėdami išbandyti savo idėją, jie turėjo susikurti darbui tinkamus įrankius.
Pabandykite
Eksperimentams atlikti komanda panaudojo esamą protonų greitintuvą, žinomą kaip ciklotronas, tačiau atliko daugybę modifikacijų. Triukas buvo padidinti greitį, kuriuo protonai galėjo būti išmetami iš mašinos, kartu rengiant strategijas, skirtas stebėti, kur protonai nusileido ir kokiu kiekiu. Turėdama tokią infrastruktūrą, komanda galėtų geriau kontroliuoti protonų, tekančių iš ciklotrono, srovę, „tarsi maišytuvą, kurį galite įjungti visiškai pūsdami ar lašindami“, - teigė Cengelis.
Tuomet komanda nukreipė savo ciklotroną į pelių modelius. Sukeltieji navikai augo gyvūnų kasose ir palei jų viršutinę žarną, todėl tyrėjai per graužikų pilvo ertmes pasiuntė vieną spinduliavimo impulsą. Blykstelėjimas truko nuo 100 iki 200 milisekundžių, o išrikiavę daugybę protonų pluoštų vienas šalia kito, pavyzdžiui, nevirtus spagečius į sandarų vamzdelį, komanda vienu smūgiu smogė į visą pilvo ertmę.
Kaip ir tikėtasi, gydymas pašalino naviko augimą ir audinių randus, kurie paprastai atsiranda dėl vėžio, tuo pačiu nepaliekant šalia esančių sveikų audinių. „Tai yra pirmas neginčijamas„ pliūpsnio “efekto in vivo, kai taikinys yra taikinys, naudojant protonus, o ne fotonus ar… elektronus“, - Vinsentas Favaudonas, Paryžiaus „Institut Curie“ tyrimų direktorius, nedalyvavęs tyrimo metu, „Live Science“ papasakojo el. laiške.
Nors tyrimas buvo sėkmingas, jis buvo atliekamas su pelėmis "ir mažais kiekiais, o tai nėra taikoma pacientams", - teigė Vozeninas. Kitaip tariant, dabartine forma protonų blykstės technika vienu metu gali gydyti tik nedidelį audinio plotą. Technika turės būti gerokai padidinta, kol ji bus paruošta išbandyti didesniems gyvūnams ir galiausiai žmonėms, sakė ji.
„Pagrindinis apribojimas yra dozės dydis“, - pridūrė Favaudonas. Pasak jo, tyrimai rodo, kad sveiki audiniai gali būti pažeisti, jei veikiami pliūpsnio spinduliuotės daugiau nei 100 milisekundžių. "Visada geriau pateikti dozę su vienos mikrosekundės impulsu. Taigi, iššūkis yra padidinti dozės greitį nuo dviejų iki penkių ar net daugiau."
Cengelas ir jo kolegos planuoja toliau optimizuoti savo įrankius ir metodus, kartu nustatydami, kokia dozės dozė teikia didžiausią terapinę naudą. Tokiu būdu komanda vykdys įvairių rūšių klinikinius tyrimus, tačiau pradiniai tiriamieji bus gyvūnai. Tuo tarpu Vozenin ir jos kolegos netrukus pradės pirmuosius klinikinius tyrimus su žmonėmis, norėdami išbandyti savo blykstės techniką. Naudodami mažai energijos naudojančius elektronus, jie siekia išgydyti paviršinius navikus, tokius kaip odos vėžys.
„Jei mes galime patvirtinti blykstės koncepciją dideliais kiekiais ir klinikiniais tikslais, tai tikriausiai pakeis visą spindulinę terapiją“, - teigė Vozeninas. Ji teigė, kad tikisi, jog per ateinančius 10 metų vėžiu sergantiems pacientams bus plačiai prieinama tam tikra pliūpsnio spinduliuotės versija. Favaudonas teigė, kad paviršinių navikų, taip pat tų, kurie buvo paveikti chirurgijos būdu, gydymas galėtų būti paruoštas per dvejus metus. Jis sakė, kad metodai, kuriuose naudojami daug energijos turintys elektronai ir protonų pluoštai, galėtų būti paruošti per penkerius – dešimt metų.
Darant prielaidą, kad žaibiška atmosfera atvers kelią į realius pacientus, ši technika galėtų leisti gydytojams nukreipti navikus, kurie kadaise nepaisė gydymo radiacija, sakė Cengelis.
„Mes tiesiogine prasme galėtume gydyti dalykus, kurių neįmanoma gydyti, ir išgydyti žmones, kurių neįmanoma išgydyti“, - sakė jis. "Aišku, didelis druskos grūdas ant viso to".
