Hogyan képes a proton sugárkezelés ezredmásodpercek alatt megölni a rákot
Az egereken végzett új kutatások „először” azt mutatják, hogy a tudósok protonok segítségével milliszekundum alatt beadhatják a sugárterápiát, elpusztítva a rákos sejteket, miközben védik az egészséges szöveteket.
A rákos diagnózissal rendelkező emberek több mint fele sugárterápiát kap.
A sugárzás károsítja a rákos sejtek DNS-ét, vagy lassítja a progressziót, vagy megöli őket.
Ez azonban lassú folyamat; a sugárzás nem pusztítja el azonnal a rákos sejteket - néha hetekig tartó kezelésre van szükség ahhoz, hogy a sejtek DNS-ét elégségesen károsítsák, hogy elpusztítsák őket.
Egy további ok, amiért a sugárkezelés több hétig is eltarthat, az, hogy a terápia akkor lesz sikeres, ha a rákos sejtek növekednek és új sejtekre osztódnak.
Tehát a kezelés hosszú időn át történő elosztása növeli annak esélyét, hogy a sugárzás növekvő fázisban a rákos sejteket célozza meg.
Végül, a sugárzás kicsi, napi dózisban történő beadása segít megvédeni az egészséges sejteket, mivel több időt biztosít számukra a helyreállításra.
De új kutatások szerint lehetséges a sugárzás rekordsebességű beadása, az egészséges szövetek védelme mellett is.
Az innovatív technikát FLASH-nak vagy ultramagas dózisú sugárterápiának hívják, és a korábbi kutatások szerint elektronokat használ az egészséges szövetkárosodás minimalizálására, miközben a daganatokat célozza.
Fontos, hogy a FLASH állítólag kevesebb, mint egy másodperc alatt éri el ezeket a hatásokat, ami exponenciálisan csökkentheti a sugárzások időtartamát.
Az új tanulmány bemutatja, hogy az elektronok vagy fotonok helyett proton-sugárzás használata, egyéb technikai beállításokkal együtt, a FLASH-t hatékony eszközzé teheti, amely milliszekundumokban képes sugárzást leadni.
Dr. James M. Metz, a Roberts Proton Terápiás Központ igazgatója és a Philadelphiában található Pennsylvaniai Egyetem sugárzáskológiai tanszékének vezető munkatársa és megfelelő szerzője az új tanulmánynak, amely a International Journal of Radiation Oncology, Biology and Physics.
A proton FLASH terápia tesztelése rákon
Amint azt a szerzők cikkükben kifejtik, korábbi kutatások szerint a FLASH-terápia megöli a rákos sejteket, miközben megőrzi az agy, a tüdő, a bél és a bőrrák normál szövetét.
De van-e dózisarány-küszöb a FLASH terápiánál? És tudnák-e a tudósok sokkal gyorsabban szállítani a FLASH-t, megőrizve annak védőhatásait és rákellenes hatékonyságát?
A kutatók szerint az egereken végzett korábbi vizsgálatok kimutatták, hogy az elektron sugárterápia sugárzási sebességének növelése megvédheti az agy besugárzásának kognitív hanyatlását. Más egérmodellekben - tüdőfibrózisban és gyomor-bélrendszeri szindrómában - a növekvő elektronsugárzás védte az egészséges szöveteket.
Tehát a jelen tanulmány mögött álló kutatók feltételezték, hogy az elektronok helyett a protonok használata a FLASH terápiában lehetővé teszi nagyobb sugárzás leadását, miközben megmarad annak védőhatása.
Ezenkívül a protonterápiát általában biztonságosabbnak és hatékonyabbnak tekintik, mint az elektronterápiát.
A proton FLASH megvalósíthatóságának bizonyítása
Hipotézisük tesztelésére és "a [FLASH] protonnyalábok biológiai hatásainak megértésére" a kutatók olyan sugárterápiás készüléket terveztek és építettek, amely FLASH vagy standard sugárterhelés-sebességet képes leadni "kettős szétszórt protonok alkalmazásával […] CT által meghatározott geometriában. . ”
A kutatók „egy ceruzasugárral” létrehozták a „kettős szóródási rendszert”, így megkerülve azt a nehézséget, amely megakadályozta a korábbi kutatócsoportokat abban, hogy létrehozzák a szükséges sugárzási dózist vagy a tér méretét.
Ezután a csapat alkalmazta az új készüléket a hasnyálmirigyrák egérmodelljében, és megállapította, hogy sikeresen megcélozta a hasnyálmirigyrák szélső daganatait, miközben csökkentette a gyomor-bél károsodását.
„A kutatóteremben speciális rendszereket tudtunk kifejleszteni a FLASH-dózisok előállítására, bemutattuk, hogy képesek vagyunk irányítani a protonnyalábot, és számos kísérletet végeztünk, amelyek segítenek megérteni a FLASH-sugárzás következményeit, amelyekre egyszerűen nem volt lehetőségünk. hagyományosabb kutatási beállítással történt ”- magyarázza Dr. Metz.
"Ez az első alkalom, hogy bárki olyan publikációt tett közzé, amely bemutatja az elektronok helyett protonok FLASH-dózisok előállításának megvalósíthatóságát a jelenleg klinikai kezelésekhez használt gyorsítóval."
Dr. James M. Metz
Ezután a kutatók egy olyan készülék megtervezését tervezik, amely ily módon juttatja el a FLASH-t az emberekhez.
