Kuinka protonisädehoito voi tappaa syövän millisekunneissa
Uusi tutkimus hiirillä osoittaa "ensimmäistä kertaa", että tutkijat voivat käyttää protoneja sädehoidon antamiseen millisekunnissa, tappamalla syöpäsoluja samalla kun suojellaan terveitä kudoksia.
Yli puolet ihmisistä, joilla on syöpädiagnoosi, saa sädehoitoa.
Säteily vahingoittaa syöpäsolujen DNA: ta joko hidastamalla niiden etenemistä tai tappamalla ne.
Tämä on kuitenkin hidas prosessi; säteily ei tuhoa syöpäsoluja heti - joskus kestää viikkoja hoitoa solujen DNA: n vahingoittamiseksi tarpeeksi niiden tappamiseksi.
Toinen syy siihen, miksi sädehoito voi viedä useita viikkoja, on se, että hoito onnistuu todennäköisesti, kun syöpäsolut kasvavat ja jakautuvat uusiksi soluiksi.
Joten hoidon levittäminen pitkälle lisää mahdollisuuksia, että säteily kohdistuu syöpäsoluihin, kun ne ovat kasvuvaiheessa.
Lopuksi, säteilyn antaminen pieninä, päivittäisinä annoksina auttaa suojaamaan terveitä soluja antamalla niille enemmän aikaa korjata.
Mutta uudet tutkimukset viittaavat siihen, että säteily voidaan antaa ennätysnopeudella ja samalla suojata terveellistä kudosta.
Innovatiivista tekniikkaa kutsutaan FLASH: ksi tai erittäin korkean annosnopeuden sädehoidoksi, ja aiempien tutkimusten mukaan se käyttää elektroneja terveiden kudosvaurioiden minimoimiseksi kohdentamalla kasvaimia.
Tärkeää on, että FLASH: n väitetään saavuttavan nämä vaikutukset alle sekunnissa, mikä voi vähentää säteilyistuntojen kestoa eksponentiaalisesti.
Uusi tutkimus osoittaa, kuinka protonisäteilyn käyttö elektronien tai fotonien sijasta yhdessä muiden teknisten säätöjen kanssa voi muuttaa FLASH: n tehokkaaksi työkaluksi, joka voi tuottaa säteilyä millisekunteina.
James M.Metz, Roberts Proton -hoitokeskuksen johtaja ja Pennsylvanian yliopiston Philadelphian sädehoito-onkologian puheenjohtaja, on uuden tutkimuksen, joka ilmestyy International Journal of Radiation Oncology, Biology and Physics.
Proton FLASH -hoidon testaus syöpään
Kuten kirjoittajat selittävät artikkelissaan, aiemmat tutkimukset ovat ehdottaneet, että FLASH-hoito tappaa syöpäsolut säilyttäen normaalin kudoksen aivoissa, keuhkoissa, suolistossa ja ihosyövissä.
Mutta onko FLASH-hoidolla annosnopeuskynnys? Ja voisivatko tutkijat toimittaa FLASHia paljon nopeammin säilyttäen sen suojaavat vaikutukset ja syöpälääkkeet?
Tutkijoiden mukaan aiemmat hiirillä tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että elektronisädehoidon säteilynopeuden lisääminen voi suojata kognitiivista heikkenemistä aivojen säteilytyksen aikana. Ja muissa hiirimalleissa - keuhkofibroosista ja maha-suolikanavan säteilyoireyhtymästä - lisääntyvä elektronisäteily suojasi terveellistä kudosta.
Joten tämän tutkimuksen taustalla olevat tutkijat olettivat, että protonien käyttö elektronien sijaan FLASH-hoidossa mahdollistaisi suuremman säteilyannoksen antamisen säilyttäen sen suojaavat vaikutukset.
Lisäksi protonihoitoa pidetään yleensä turvallisempana ja tehokkaampana kuin elektronihoito.
Protonin FLASH: n toteutettavuuden osoittaminen
Hypoteesinsa testaamiseksi ja "[FLASH] -protonisuihkujen biologisten vaikutusten ymmärtämiseksi" tutkijat suunnittelivat ja rakensivat sädehoitolaitteen, joka voisi tuottaa FLASH- tai tavanomaisia säteilyannosnopeuksia "käyttämällä kaksinkertaisia sironneita protoneja […] CT-määritellyssä geometriassa . ”
Tutkijat käyttivät "yhden kynän sädettä" luomaan "kaksoissirontajärjestelmän", ohittaen siten vaikeuden, joka oli pysäyttänyt aiemmat tutkimusryhmät luomasta tarvittavaa säteilyannosta tai kentän kokoa.
Sitten joukkue käytti uutta laitetta haimasyövän hiirimallissa ja havaitsi, että se kohdisti onnistuneesti haimasyövän kylkikasvaimet vähentäen ruoansulatuskanavan vaurioita.
"Olemme pystyneet kehittämään tutkimushuoneeseen erikoistuneita järjestelmiä FLASH-annosten tuottamiseksi, osoittamaan, että voimme hallita protonisuihkua, ja suorittamaan suuren määrän kokeita auttaaksemme meitä ymmärtämään FLASH-säteilyn seurauksia, joita emme yksinkertaisesti voineet saada tehdään perinteisemmällä tutkimusasetelmalla ”, kertoo tohtori Metz.
"Tämä on ensimmäinen kerta, kun kukaan on julkaissut havainnot, jotka osoittavat protonien - elektronien sijaan - käyttökelpoisuuden FLASH-annosten tuottamiseksi kiihdyttimellä, jota tällä hetkellä käytetään kliinisissä hoidoissa."
Tohtori James M.Metz
Seuraavaksi tutkijat aikovat suunnitella laitteen, joka välittäisi FLASH: n tällä tavalla ihmisille.
