Kuidas prootoni kiiritusravi võib vähi tappa millisekundites
Uued uuringud hiirtel näitavad "esimest korda", et teadlased saavad prootoneid kasutada millisekundite jooksul kiiritusravi manustamiseks, tappes vähirakke, kaitstes samal ajal terveid kudesid.
Üle poole vähidiagnoosiga inimestest saavad kiiritusravi.
Kiirgus kahjustab vähirakkude DNA-d, kas aeglustades nende progresseerumist või surmades neid.
See on aga aeglane protsess; kiirgus ei hävita vähirakke kohe - mõnikord kulub rakkude DNA kahjustamiseks nende ravimiseks piisavalt nädalaid.
Veel üks põhjus, miks kiiritusravi võib kesta mitu nädalat, on see, et ravi õnnestub kõige tõenäolisemalt siis, kui vähirakud kasvavad ja jagunevad uuteks rakkudeks.
Niisiis suurendab ravi pikaajaline levitamine tõenäosust, et kiirgus on suunatud vähirakkudele, kui nad on kasvavas faasis.
Lõpuks aitab kiirguse manustamine väikestes igapäevastes annustes kaitsta terveid rakke, andes neile rohkem aega parandamiseks.
Kuid uued uuringud näitavad, et kiirguse manustamiseks rekordkiirusel võib olla ka viis, kaitstes samal ajal ka tervislikke kudesid.
Uuendusliku tehnika nimi on FLASH ehk ülisuure annuse kiirusega kiiritusravi ning varasemate uuringute kohaselt kasutab see elektronide abil tervislike koekahjustuste minimeerimiseks kasvajate sihtimist.
Oluline on see, et väidetavalt saavutab FLASH need mõjud vähem kui sekundiga, mis võib kiirgusseansside kestust eksponentsiaalselt kärpida.
Uus uuring näitab, kuidas prootonkiirguse kasutamine elektronide või footonite asemel koos muude tehniliste kohandustega võib muuta FLASHi võimsaks tööriistaks, mis võib kiirgust edastada millisekundites.
Dr James M. Metz, Roberts Protoni teraapiakeskuse direktor ja Pennsylvania ülikooli Philadelphias asuva kiirgusonkoloogia õppetool, on uue uuringu kaasvanema ja vastav autor, mis ilmub International Journal of Radiation Onkology, Biology and Physics.
Prootoni FLASH-ravi testimine vähil
Nagu autorid oma artiklis selgitavad, on varasemad uuringud näidanud, et FLASH-ravi hävitab vähirakud, säilitades samal ajal aju-, kopsu-, soole- ja nahavähi normaalse koe.
Kuid kas FLASH-ravil on doosikiirus? Ja kas teadlased võiksid FLASH-i toimetada palju kiiremini, säilitades samal ajal selle kaitsva toime ja vähivastase toime?
Varasemad uuringud hiirtega on teadlaste sõnul näidanud, et elektronkiirgusteraapia kiirguskiiruse suurendamine võib kaitsta aju kiiritamise ajal kognitiivse languse eest. Ja teistes hiire mudelites - kopsufibroosist ja seedetrakti kiirgussündroomist - kaitses elektronkiirgus terve koe.
Niisiis püstitasid käesoleva uuringu taga olnud teadlased hüpoteesi, et prootonite kasutamine elektronide asemel FLASH-teraapias võimaldab anda suurema kiirgusdoosi, säilitades samal ajal selle kaitsva toime.
Pealegi peetakse prootonravi üldiselt ohutumaks ja tõhusamaks kui elektronteraapia.
Tõestades prootoni FLASH teostatavust
Oma hüpoteesi testimiseks ja "[FLASH] prootonikiirte bioloogiliste mõjude mõistmiseks" kavandasid ja ehitasid teadlased kiiritusravi aparaadi, mis võimaldaks FLASH-i või standardset kiirgusdoosi kiirust ", kasutades topelt hajutatud prootoneid […] CT-ga määratletud geomeetrias . ”
Teadlased kasutasid kahekordse hajutussüsteemi loomiseks "ühe pliiatsiga kiiret", jättes nii mööda raskustest, mis takistas varasematel uurimisrühmadel vajalikku kiirgusdoosi või välja suurust loomast.
Seejärel rakendas meeskond uut aparaati kõhunäärmevähi hiiremudelis ja leidis, et see oli edukalt suunatud kõhunäärmevähi külgkasvajatele, vähendades samal ajal seedetrakti kahjustusi.
"Oleme suutnud uurimistoas välja töötada spetsiaalsed süsteemid FLASH-i dooside genereerimiseks, näidata, et suudame juhtida prootonkiirt, ja teha palju eksperimente, mis aitavad meil mõista FLASH-kiirguse tagajärgi, mida meil lihtsalt ei oleks olnud tehtud traditsioonilisema uurimistööga, ”selgitab dr Metz.
"See on esimene kord, kui keegi on avaldanud leiud, mis demonstreerivad prootonite - mitte elektronide - teostatavust FLASH-i dooside genereerimiseks praegu kliinilises ravis kasutatava kiirendiga."
Dr James M. Metz
Järgmisena plaanivad teadlased välja töötada seadme, mis sellisel viisil FLASHi inimestele edastaks.
