Bagaimana radioterapi proton dapat membunuh barah dalam milisaat
Penyelidikan baru pada tikus menunjukkan "untuk pertama kalinya" bahawa para saintis dapat menggunakan proton untuk memberikan terapi radiasi dalam hitungan milidetik, membunuh sel-sel barah sambil melindungi jaringan yang sihat.
Lebih separuh orang dengan diagnosis barah menerima terapi radiasi.
Radiasi merosakkan DNA sel barah, baik memperlambat perkembangannya atau membunuhnya.
Walau bagaimanapun, ini adalah proses yang perlahan; radiasi tidak memusnahkan sel barah dengan segera - kadang-kadang memerlukan rawatan selama berminggu-minggu untuk merosakkan DNA sel yang cukup untuk membunuhnya.
Sebab lain mengapa rawatan radiasi memerlukan beberapa minggu adalah bahawa terapi ini kemungkinan besar berjaya apabila sel barah tumbuh dan membahagi menjadi sel baru.
Jadi, menyebarkan rawatan dalam jangka masa yang panjang meningkatkan kemungkinan radiasi akan menargetkan sel-sel barah ketika mereka berada dalam fasa tumbuh.
Akhirnya, pemberian radiasi dalam dos harian kecil membantu melindungi sel yang sihat dengan memberi mereka lebih banyak masa untuk diperbaiki.
Tetapi penyelidikan baru menunjukkan bahawa mungkin ada cara untuk memberikan radiasi pada kecepatan yang cepat dan juga melindungi tisu yang sihat.
Teknik inovatif disebut FLASH, atau radioterapi dengan kadar dos yang sangat tinggi, dan menurut penyelidikan sebelumnya, ia menggunakan elektron untuk meminimumkan kerosakan tisu yang sihat sambil menargetkan tumor.
Yang penting, FLASH didakwa mencapai kesan ini dalam masa kurang dari satu saat, yang dapat mengurangkan jangka masa sesi penyinaran secara eksponensial.
Kajian baru menunjukkan bagaimana menggunakan sinaran proton dan bukan elektron atau foton, bersama dengan penyesuaian teknikal lain, dapat mengubah FLASH menjadi alat yang kuat yang dapat menyampaikan radiasi dalam milisaat.
Dr. James M. Metz, pengarah Pusat Terapi Proton Roberts dan Ketua Onkologi Radiasi di University of Pennsylvania, di Philadelphia, adalah pengarang kanan dan penulis kajian baru yang sesuai, yang muncul di Jurnal Antarabangsa Onkologi Radiasi, Biologi, dan Fizik.
Menguji terapi proton FLASH pada barah
Seperti yang dijelaskan oleh penulis dalam makalah mereka, penyelidikan sebelumnya menunjukkan bahawa terapi FLASH membunuh sel-sel barah sambil memelihara tisu normal di otak, paru-paru, usus, dan kanser kulit.
Tetapi adakah tahap ambang dos untuk terapi FLASH? Dan bolehkah para saintis memberikan FLASH dengan lebih cepat sambil mengekalkan kesan perlindungan dan keberkesanan antikanker?
Kajian terdahulu pada tikus, kata para penyelidik, menunjukkan bahawa peningkatan kadar radiasi radioterapi elektron dapat melindungi terhadap penurunan kognitif semasa penyinaran otak. Dan pada model tetikus lain - fibrosis paru-paru dan sindrom radiasi gastrousus - peningkatan radiasi elektron melindungi tisu sihat.
Oleh itu, para penyelidik di sebalik kajian ini membuat hipotesis bahawa menggunakan proton dan bukan elektron dalam terapi FLASH memungkinkan untuk memberikan dos radiasi yang lebih tinggi sambil mengekalkan kesan pelindungnya.
Selanjutnya, terapi proton secara amnya dianggap lebih selamat dan lebih berkesan daripada terapi elektron.
Membuktikan kelayakan proton FLASH
Untuk menguji hipotesis mereka dan "untuk memahami kesan biologi pancaran proton [FLASH]," para penyelidik merancang dan membina alat radioterapi yang dapat memberikan kadar dos radiasi standard atau FLASH "menggunakan proton bertaburan ganda dalam […] geometri yang ditentukan CT . "
Para penyelidik menggunakan "balok pensil tunggal" untuk membuat "sistem penyebaran berganda", sehingga melewati kesulitan yang telah menghentikan pasukan penyelidik sebelumnya untuk membuat dos radiasi atau ukuran lapangan yang diperlukan.
Kemudian, pasukan menggunakan alat baru dalam model tikus pankreas dan mendapati bahawa ia berjaya menargetkan tumor barah pankreas sekaligus mengurangkan kerosakan gastrousus.
"Kami dapat mengembangkan sistem khusus di ruang penyelidikan untuk menghasilkan dos FLASH, menunjukkan bahawa kami dapat mengawal sinar proton, dan melakukan sejumlah besar eksperimen untuk membantu kami memahami implikasi radiasi FLASH yang tidak mungkin kami alami dilakukan dengan persediaan penyelidikan yang lebih tradisional, ”jelas Dr. Metz.
"Ini adalah pertama kalinya ada yang menerbitkan penemuan yang menunjukkan kemungkinan menggunakan proton - bukan elektron - untuk menghasilkan dosis FLASH dengan akselerator yang saat ini digunakan untuk rawatan klinikal."
James M. Metz
Seterusnya, para penyelidik merancang untuk merancang alat yang akan menyampaikan FLASH dengan cara ini kepada manusia.
