Proton radyoterapi milisaniyeler içinde kanseri nasıl öldürebilir?
Farelerdeki yeni araştırmalar, bilim insanlarının protonları milisaniyeler içinde radyasyon tedavisi uygulamak için protonları kullanarak sağlıklı dokuyu korurken kanser hücrelerini öldürdüğünü gösteriyor.
Kanser teşhisi konan insanların yarısından fazlası radyasyon tedavisi görüyor.
Radyasyon kanser hücrelerinin DNA'sına zarar vererek ilerlemelerini yavaşlatır veya öldürür.
Ancak bu yavaş bir süreçtir; radyasyon kanser hücrelerini hemen yok etmez - bazen hücrelerin DNA'sına onları öldürecek kadar zarar vermek haftalarca tedavi gerektirir.
Radyasyon tedavisinin birkaç hafta sürebilmesinin bir başka nedeni, tedavinin büyük olasılıkla kanser hücreleri büyüyüp yeni hücrelere bölündüğünde başarılı olmasıdır.
Bu nedenle, tedaviyi uzun bir süreye yaymak, radyasyonun kanser hücrelerini büyüme aşamasındayken hedef alma şansını artırır.
Son olarak, radyasyonun küçük, günlük dozlarda verilmesi, sağlıklı hücrelerin onarımına daha fazla zaman vererek korunmasına yardımcı olur.
Ancak yeni araştırmalar, radyasyonu rekor hızda vermenin ve aynı zamanda sağlıklı dokuyu korumanın bir yolu olabileceğini öne sürüyor.
Yenilikçi teknik FLASH veya ultra yüksek doz hızlı radyoterapi olarak adlandırılır ve önceki araştırmalara göre, tümörleri hedeflerken sağlıklı doku hasarını en aza indirmek için elektronlar kullanır.
Daha da önemlisi, FLASH'ın bu etkilere bir saniyeden daha kısa sürede ulaştığı ve bunun da radyasyon seanslarının süresini katlanarak kısaltabileceği iddia ediliyor.
Yeni çalışma, elektronlar veya fotonlar yerine proton radyasyonunun diğer teknik ayarlamalarla birlikte kullanılmasının FLASH'ı milisaniyeler içinde radyasyon verebilen güçlü bir araca nasıl dönüştürebileceğini gösteriyor.
Philadelphia'daki Pennsylvania Üniversitesi Roberts Proton Terapi Merkezi'nin direktörü ve Radyasyon Onkolojisi Başkanı Dr.James M.Metz, yeni çalışmanın eş kıdemli ve ilgili yazarıdır. Uluslararası Radyasyon Onkolojisi, Biyoloji ve Fizik Dergisi.
Proton FLASH tedavisinin kanser üzerinde test edilmesi
Yazarların makalelerinde açıkladığı gibi, önceki araştırmalar FLASH tedavisinin beyin, akciğer, bağırsak ve cilt kanserlerinde normal dokuyu korurken kanser hücrelerini öldürdüğünü öne sürdü.
Ancak FLASH tedavisi için bir doz hızı eşiği var mı? Ve bilim adamları, koruyucu etkilerini ve antikanser etkinliğini korurken FLASH'ı çok daha hızlı iletebilirler mi?
Araştırmacılar, farelerde yapılan önceki çalışmaların, elektron radyoterapisinin radyasyon oranını artırmanın beyin ışınlaması sırasında bilişsel gerilemeye karşı koruyabileceğini gösterdiğini söylüyor. Ve diğer fare modellerinde - pulmoner fibroz ve gastrointestinal radyasyon sendromu - artan elektron radyasyonu, sağlıklı dokuyu korumuştur.
Bu nedenle, bu çalışmanın arkasındaki araştırmacılar, FLASH terapisinde elektronlar yerine protonların kullanılmasının, koruyucu etkilerini korurken daha yüksek dozda radyasyon vermeyi mümkün kılacağını varsaydılar.
Dahası, proton terapisinin genellikle daha güvenli ve elektron terapisinden daha etkili olduğu kabul edilir.
Proton FLASH'ın uygulanabilirliğini kanıtlamak
Araştırmacılar, hipotezlerini test etmek ve "[FLASH] proton ışınlarının biyolojik etkilerini anlamak için", […] CT tanımlı bir geometride çift saçılmış protonlar kullanarak "FLASH veya standart radyasyon doz hızları sağlayabilen bir radyoterapi cihazı tasarladı ve inşa etti. . "
Araştırmacılar, bir "çift saçılma sistemi" oluşturmak için "tek bir kalem ışını" kullandılar, böylece önceki araştırma ekiplerinin gerekli radyasyon dozajını veya alan boyutunu oluşturmasını engelleyen bir zorluğu atladılar.
Daha sonra ekip, yeni cihazı bir fare pankreas kanseri modeline uyguladı ve gastrointestinal hasarı azaltırken pankreas kanseri yan tümörlerini başarıyla hedeflediğini buldu.
"Araştırma odasında FLASH dozları oluşturmak için özel sistemler geliştirebildik, proton ışınını kontrol edebileceğimizi gösterdik ve FLASH radyasyonunun sahip olamadığımız etkilerini anlamamıza yardımcı olacak çok sayıda deney gerçekleştirdik. daha geleneksel bir araştırma düzeneğiyle yapıldı, ”diye açıklıyor Dr. Metz.
"Bu, şu anda klinik tedaviler için kullanılan bir hızlandırıcıyla FLASH dozları oluşturmak için elektron yerine proton kullanmanın uygulanabilirliğini gösteren bulguları ilk kez yayınladı."
Dr. James M. Metz
Daha sonra, araştırmacılar FLASH'ı bu şekilde insanlara iletecek bir cihaz tasarlamayı planlıyorlar.
