O tehnologie promițătoare pentru tratamentul tumorilor
Radioterapia fulger (FLASH) reprezintă o nouă metodă de terapie cu radiații care poate să fie administrată unui pacient oncologic într-o singură ședință completă de tratament. Terapia durează mai puțin de o secundă și se întinde pe o perioadă de până la șase săptămâni. Prin comparație, o ședință de radioterapie convențională are nevoie de câteva minute pentru administrarea aceleiași doze de radiații.
Cuprinsul articolului:
· Radioterapia fulger reprezintă o întreagă schimbare arhetipală și nu doar o îmbunătățire adusă tehnologiilor din domeniul radioterapiei din prezent.
· Radioterapia fulger este probabil una dintre cele mai promițătoare tehnologii pentru tratamentul tumorilor, cu ajutorul ei obținându-se observații esențiale în studiile preclinice.
· Dacă prin intermediul studiilor viitoare va rezulta o mai bună cunoaștere a mecanismelor organice și impactului pe care îl are radioterapia fulger, va deveni fezabilă achiziția acesteia în doze mai scăzute și îi va crește viabilitatea științifică.
Radioterapia fulger (FLASH) reprezintă o nouă metodă de terapie cu radiații care poate să fie administrată unui pacient oncologic într-o singură ședință completă de tratament. Terapia durează mai puțin de o secundă și se întinde pe o perioadă de până la șase săptămâni. Prin comparație, o ședință de radioterapie convențională are nevoie de câteva minute pentru administrarea aceleiași doze de radiații.
INTRODUCERE
Radioterapia este unul dintre remediile științifice folosite cu precădere în tratamentul tumorilor. Radioterapia are dublu scop: uciderea celulelor tumorale cu radiații ionizante și reducerea leziunilor la nivelul țesuturilor, care influențează negativ îngrijirea și calitatea vieții persoanei bolnave. Se estimează că până la 65% dintre pacienții care au tumori fac radioterapie la un moment dat pe parcursul tratamentului lor. Primul lucru de făcut pentru îndeplinirea acestui dublu scop este direcționarea unei cantități mari de radiații ionizante puternice asupra tumorii și evitarea iradierii țesuturilor sănătoase. În ultimele decenii s-a remarcat dezvoltarea ascendentă a unor tehnologii noi, superioare, consistând din radioterapia cu intensitate modulată, radioterapia stereotactică și radioterapia cu protoni și particule/ioni de carbon. Aceste dispozitive și tehnici noi au transformat radioterapia într-o rutină terapeutică unică și eficace pentru majoritatea pacienților oncologici, prin administrarea de doze mari de iradiere pe zone restrânse. Mai mult decât atât, controlul asupra tumorilor rezistente la radiațiile ionizante se bazeză pe un tratament țintit, care să împiedice leziunile la nivelul țesuturilor sănătoase.
Al doilea pas în obținerea unei radioterapii de succes este creșterea reacției diferențiale dintre țesutul obișnuit și cel tumoral prin radiațiile ionizante cu ajutorul terapiei hiperfracționate. Radioterapia convențională conține două fracțiuni Gy (numite și „gri”; o măsură folosită în radiație) pe zi, timp de cinci zile (de luni până vineri), săptămânal, timp de mai multe săptămâni, permițând vindecarea leziunilor cauzate de radiații asupra țesuturilor normale. Reacția acestora la radiații este controlată prin folosirea unei doze întregi versus folosirea dozei administrate în cazul unei fracțiuni. De curând, a apărut o a treia metodă precisă, sub numele de radioterapie fulger, o nouă modalitate promițătoare cu ajutorul căreia se pot urmări în timp efectele administrării unei doze unice ridicate de radiații ionizante.
CE NOUTĂȚI EXISTĂ ÎN DOMENIUL RADIOTERAPIEI?
Radioterapia convențională s-a dezvoltat semnificativ în timp. Cu toate acestea, efectele negative asupra țesuturilor sănătoase continuă să rămână o problemă esențială de rezolvat.
Radioterapia fulger reprezintă o întreagă schimbare arhetipală și nu doar o îmbunătățire adusă tehnologiilor folosite în domeniul radioterapiei în prezent. Diversitatea cercetărilor este în continuă creștere datorită acumulării de rezultate favorabile. Radioterapia fulger este probabil una dintre cele mai promițătoare tehnologii folosite în terapia tumorilor, ducând la observații esențiale în studiile preclinice.
AVANTAJELE RADIOTERAPIEI FULGER PRIN COMPARAȚIE CU CELE ALE RADIOTERAPIEI CONVENȚIONALE
Radioterapia fulger împiedică formarea leziunilor asupra țesuturilor sănătoase. Furnizează dozele într-un timp de iradiere extraordinar de scurt, sub forma unui „fulger” rapid de radiație. Este ultraputernică, în comparație cu doza standard administrată în radioterapie, reducând astfel toxicitatea asupra țesuturilor sănătoase și efectele secundare.
Radioterapia convențională este limitată semnificativ de toxicitatea produsă de radiații. Dacă aceasta ar putea fi redusă, s-ar putea administra o doză suplimentară de radiații, facilitând astfel o reacție mai puternică asupra tumorilor.
Administrarea ultrarapidă a terapiei cu radiații (adică electroni, fotoni/raze X și protoni) în doze multiple, grupate în funcție de importanță, în plus față de cele utilizate în prezent, reduce toxicitatea produsă de radiații. Acest lucru permite depășirea substanțială a nivelelor obișnuite de toleranță a țesuturilor, crescând astfel indicele de vindecare, prin comparație cu administrarea tradițională a radiațiilor.
În radioterapia tradițională cu fascicul extern (RFE), persoana afectată este iradiată timp de 1-2 minute, 5 zile/săptămână, timp de 1-2 luni. În radioterapia fulger, persoana afectată poate fi iradiată în < 0,1 secunde timp de 1 până la patru zile, scăzând astfel substanțial efectele secundare, toxicitatea asupra țesuturilor sănătoase și costul.
TOXICITATEA ASUPRA ȚESUTURILOR
S-a descoperit pentru prima dată în anii 1960 că este mult mai probabil ca celulele necanceroase care sunt expuse la doze foarte ridicate de radioterapie să fie mai viabile decât cele supuse la doze standard. Acest argument este susținut în prezent de studiile efectuate asupra șoarecilor. S-a constatat că plămânii șoarecilor supuși la radioterapia fulger sunt cu mult mai puțin afectați prin comparație cu plămânii celor tratați cu ajutorul radioterapiei convenționale. În cazul tuturor examinărilor, creierele șoarecilor supuși la iradiere completă au fost mai afectate pe parte cognitivă în comparație cu cei tratați la doze extrem de ridicate. Reacțiile la nivelul porilor și pielii cauzate de radiații pot include înroșirea și degradarea. Acestea s-au dovedit a fi mult reduse la rozătoarele supuse la radioterapia fulger, prin comparație cu radioterapia convențională. În plus, radioterapia fulger oferă rezultate semnificativ mai favorabile după o singură examinare, în care a fost evaluată reacția la nivelul porilor și pielii unui porcușor la doze diferite de radioterapie. O altă examinare a radioterapiei fulger administrată pisicilor care suferă de cancer nazal a confirmat remisia totală a tumorilor, cu existența unor leziuni minore asupra țesuturilor vecine. Cercetarea asupra impactului radioterapiei fulger este importantă pentru a se stabili cum ar putea fi utilizată în context științific cu scopul vindecării majorității pacienților oncologici.
Multe cercetări arată că, pe lângă diminuarea toxicității asupra țesuturilor, radioterapia fulger produce și o reacție asupra tumorilor, identică cu cea produsă de radioterapia convențională.
FACTORI DE INFLUENȚĂ
Există o serie de factori care ar putea influența eficacitatea radioterapiei fulger: rata de administrare a dozei, doza generală, frecvența pulsului, fracționarea și modalitatea de iradiere. Numărul de doze folosite pentru ca radioterapia fulger să aibă impact poate crește în funcție de țesutul afectat și modul de administrare. Multe studii oferă soluții diferite în ceea ce privește doza generală de radiație utilizată sau folosesc doze de neconceput în contexte științifice, ceea ce complică obținerea unui răspuns concret. Sursa radiațiilor este, de asemenea, un aspect de care trebuie ținut cont, deoarece impactul produs de radioterapia fulger a fost descoperit în primul rând prin utilizarea acceleratorilor liniari de electroni. Mai mult, în prezent, succesul tratamentului cu radioterapia fulger a crescut semnificativ după utilizarea radiațiilor cu protoni și raze X. Prin supunerea la radiații prin pulsații, la o frecvență înaltă, se poate obține radioterapia fulger. În plus, se dorește verificarea parametrilor relevanți pentru obținerea unei radioterapii fulger de impact, întrucât există multe variabile de luat în calcul.
HIPOXIA
Nu se cunoaște cu exactitate motivul pentru care radioterapia fulger are succes, dar a fost emisă o ipoteză. Țesuturile hipoxice (țesuturile care nu primesc suficient oxigen) sunt foarte rezistente la radiații (și, prin urmare, este mult mai puțin probabil să fie deteriorate) decât țesuturile bine oxigenate. Prin urmare, se consideră că diferența dintre toxicitatea scăzută asupra țesuturilor pe care o produce radioterapia fulger versus cea convențională se poate datora nivelului de hipoxie generat la doze extrem de mari de radiație, care rezultă din radiorezistența transferată asupra țesutului iradiat.
INTERACȚIUNEA CU SISTEMUL IMUNITAR
O altă idee din spatele impactului ridicat al radioterapiei fulger o reprezintă interacțiunea cu sistemul imunitar. Deoarece necesită un timp mai scurt de tratament, mult mai puține limfocite (globulele albe responsabile de sistemul imunitar) sunt afectate de radiații. În urma unei examinări s-a constatat că stimularea sistemului imunitar este mai redusă la șoareci în urma terapiei fulger, prin comparație cu radioterapia convențională. Trebuie menționat că este puțin probabil să apară vreo reacție a sistemului imunitar în urma radioterapiei fulger sau ca aceasta să contribuie la impactul pe care îl are. Pot reprezenta factori de influență și anumite urmări la nivel organic, constând în degradarea ADN-ului și infecții; sunt necesare cercetări mai ample pentru clarificare.
CONCLUZIE
Radioterapia fulger folosește o doză unică ridicată de radiații ionizante, aplicată în milisecunde și oferă un control aproape perfect asupra dezvoltării tumorii, ocrotind în același timp țesuturile sănătoase de leziuni serioase. S-au obținut rezultate științifice fascinante în rândul pacienților oncologici care suferă de tumori, cu ajutorul radioterapiei cu intensitate modulată. Radioterapia fulger oferă o protecție ridicată a țesuturilor în comparație cu radioterapia convențională, fără a compromite tratamentul tumorilor. Efectele sale au fost studiate asupra unor specii numeroase de vietăți și acum a fost documentat și un caz uman. Deși mecanismul său de acționare este posibil să suprime oxigenarea țesuturilor, acest efect nu este pe deplin cunoscut, necesitând, în consecință, o examinare amănunțită. Dozele necesare pentru impactul total al radioterapiei fulger o fac nepotrivită pentru multe studii pe pacienți. Mai mult, sursele de radiații care să genereze fasciculii necesari pentru terapia fiecărei tumori superficiale și avansate este un aspect ce nu poate fi abordat în studiile științifice. Dacă în urma studiilor viitoare se va obține o mai bună cunoaștere a mecanismelor organice ale radioterapiei fulger, va deveni fezabilă folosirea sa în doze mai mici și îi va crește viabilitatea științifică.
BIBLIOGRAFIE
https://www.mdpi.com/1422-0067/21/18/6492
Jonathan R. Hughes and Jason L. Parsons.: “FLASH Radiotherapy: Current Knowledge and Future Insights Using Proton-Beam Therapy”. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21(18), 6492; Cancer Research Centre, Department of Molecular and Clinical Cancer Medicine, University of Liverpool, 200 London Road, Liverpool L3 9TA, UK And Clatterbridge Cancer Centre NHS Foundation Trust, Clatterbridge Road, Bebington CH63 4JY, UK.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S26665557203000833 4. Guangming Zhou. : Mechanisms underlying FLASH radiotherapy, a novel way to enlarge the differential responses to ionizing radiation between normal and tumor tissues. Radiation Medicine and Protection. Volume 1, Issue 1, March 2020, Pages 35-40
https://isensors.net/flash-rt/5.
https://researchoutreach.org/articles/flash-radiotherapy-what-how-why/#:
J. D. Wilson, E. M. Hammond, G. S. Higgins, K. Petersson (2020) Ultra-High Dose Rate (FLASH) Radiotherapy: Silver Bullet or Fool’s Gold? Frontiers in Oncology 9, 1563.
Comentarios