יום אחד, מערכות ייעודיות עלולות לבלום חולי סרטן עם חלקיקים להעביר קורס מלא של הקרנות רק במיקרו-שניות בלבד, כך עולה ממחקר חדש.
בעזרת טכניקה מתפתחת המכונה הקרנות ריפוי, הרופאים יכולים למגר גידולים בשבריר מהזמן ובשבריר מעלות הקרינה המסורתית - לפחות בתיאוריה. נכון להיום, טכניקת מהיר הברק לא התמודדה עם ניסויים קליניים פורמליים בקרב חולים בבני אדם, אף שאיש אחד קיבל את הטיפול הניסוי, כך דיווחו החוקרים באוקטובר 2019 בכתב העת Radiotherapy and Oncology. כעת, מחקר עכברים חדש, שפורסם ב -9 בינואר בכתב העת הבינלאומי של אונקולוגיית קרינה, ביולוגיה ופיזיקה, הוכיח עוד יותר את ההבטחה לטיפול בסרטן זה.
"יש לזה שיעור בקרת הגידול, אך פחות השפעה משמעותית על רקמות רגילות," אמר מחבר המחקר, ד"ר קית סנגל, פרופסור חבר לאונקולוגיית קרינה בבית החולים באוניברסיטת פנסילבניה.
במילים אחרות, נראה כי טכניקת הפלאש הורגת את תאי הגידול תוך חסכון ברקמות בריאות. הטכניקה פועלת על ידי הפצצת אתר הגידול בזרם קבוע של חלקיקים, בדרך כלל חלקיקים קלים, המכונים פוטונים, או אלקטרונים טעונים באופן שלילי. כעת, סנגל ועמיתיו זרקו חלקיק נוסף לתערובת: הפרוטון הטעון בחיוב.
"זה ייחודי במובן זה ש ... זה מעולם לא נעשה," אמרה מארי-קתרין ווזנין, ראש המעבדה לקרינה אונקולוגית בבית החולים האוניברסיטאי לוזאן בשוויץ, שלא הייתה מעורבת במחקר. זה לא אומר שפריסת פרוטונים להילחם בתאי סרטן היא בהכרח אסטרטגיה טובה יותר מאשר שימוש בפוטונים או אלקטרונים, הוסיפה. "לכל האסטרטגיות השונות הללו יש יתרונות וחסרונות."
עם זאת, כל חלקיק עשוי להתאים באופן ייחודי למיקוד לסוגי גידול מסוימים בנקודות ספציפיות בגוף, כלומר פרוטונים עשויים להציע את אפשרות הטיפול הטובה ביותר עבור חלק מהמטופלים, אמר סנגל.
תזמון הוא המפתח
השם "פלאש" מתייחס פשוט לקצב המהיר ביותר בו הטכניקה מספקת קרינה לרקמות היעד. פלאש פולט תאים עם אותה כמות קרינה כוללת כמו טיפולים קיימים, אך במקום לתת את המינון על פני מספר שבועות במפגשים ארוכים של דקות, הטיפול כולו נמשך רק עשירית שנייה, אמר Vozenin.
"אם נוכל לעבור למאות שניות, זה אפילו טוב יותר," הוסיפה.
המהירות עושה את כל ההבדל. בטיפול בהקרנות קונבנציונאלי, מטופל עשוי לעבור עשרות מפגשי טיפול, שבמהלכם רקמות בריאות יכולות להיפגע עוד הרבה לפני שתאי הגידול מתים. אך כאשר אותה מנה של קרינה מועברת בקצב מהיר יותר, כמו בפלאש, רקמות בריאות לא נותרות ללא פגע. בדיוק למה זה קורה נשאר תעלומה.
"זו שאלת מיליון הדולר ... אנחנו עובדים קשה כדי לנסות להבין את זה," אמר ווזנין. מחקרים מראים שפרץ הקרינה החולף עלול לגרום לטבילה ברמות החמצן ברקמות הבריאות, המכילות בדרך כלל הרבה יותר חמצן מאשר תאים סרטניים. גידולים מתנגדים לטיפול בהקרנות מסורתיות בזכות מחסור בחמצן, כך שההשפעה הזמנית הנובעת מההבזק עלולה לחזק תאים בריאים כנגד נזק, כמו גם להפחית את הייצור של רדיקלים חופשיים מזיקים, כך על פי דו"ח לשנת 2019 בכתב העת Clinical Oncology.
אך עדויות אלה אינן מסבירות מדוע תאים סרטניים מגיבים בצורה שונה מתאים בריאים לטיפול; סביר להניח שמנגנונים רבים יותר משחקים, אמר Vozenin.
בלי קשר למה זה עובד, קרינת הבזק נראית מבטיחה במחקרים מקדימים, אם כי לטכניקה יש מגבלות. ניתן להשתמש בפוטונים למיקוד גידולים בגוף, אך המכונות שיורים בחלקיקים אינם יכולים עדיין לירות די מהר בכדי להשיג את קצב המינון הדרוש. אלקטרונים בעלי אנרגיה גבוהה יכולים לחדור לרקמות בכדי להגיע לגידולים ישנים עמוקים אך קשה לייצר טכנולוגית. אלקטרונים בעלי אנרגיה נמוכה מציעים אפשרות נוספת, אך אלה יכולים לחדור רק כ -2 סנטימטרים של בשר, אמר סנגל.
בעוד אלקטרונים בעלי אנרגיה נמוכה יכולים לטפל בגידולים שטחיים, קנגל ועמיתיו תיאורטי כי פרוטונים עשויים להתאים טוב יותר למיקוד תאי סרטן הממוקמים עמוק יותר בגוף. כדי לבחון את הרעיון שלהם, הם היו צריכים לבנות את הכלים המתאימים לתפקיד.
שים למבחן
הצוות השתמש במאיץ פרוטונים קיים, המכונה ציקלוטרון, כדי לבצע את הניסויים, אך ביצע מספר שינויים. הטריק היה להעלות את הקצב בו ניתן היה לירות את הפרוטונים מהמכונה תוך פיתוח אסטרטגיות לפיקוח היכן נחתו הפרוטונים ובאיזו כמות. עם תשתית זו במקום, הצוות יכול לשלוט טוב יותר על זרם הפרוטונים הזורם מהציקלוטרון, "כמו ברז שאתה יכול להפעיל פיצוץ או טפטוף מלא", אמר סנגל.
הצוות כיוון אז את הציקלוטרון שלו לעכברי דוגמניות. גידולים נגרמים צמחו בלבלביהם של בעלי החיים ולאורך המעיים העליונים שלהם, ולכן החוקרים שלחו דופק קרינה יחיד דרך חללי הבטן של המכרסמים. ההבזק נמשך בין 100 ל -200 אלפיות השנייה, ובאמצעות קורות קורות פרוטון רבות זו לצד זו, כמו ספגטי לא מבושל בצינור הדוק, הכה הצוות את כל חלל הבטן בקליעה אחת.
כצפוי, הטיפול הקשה על גידול הגידול ואת הצטלקות הרקמות הנובעת בדרך כלל מסרטן, תוך השארת רקמות בריאות סמוכות ללא פגע. וינסנט פאוואודון, מנהל מחקר במכון קירי בפריס, שלא היה מעורב בפרוטונים, "זו העדות הראשונית הבלתי ניתנת להפריך. מחקר, אמר ל- Live Science בהודעת דוא"ל.
למרות המוצלח, המחקר נערך בעכברים, "ובכמויות קטנות, מה שלא היה אצל חולים", אמר ווזנין. במילים אחרות, בצורתה הנוכחית, טכניקת הבזק של פרוטון יכולה לטפל רק בשטח קטן של רקמות בפעם אחת. יש לטשטש את הטכניקה בצורה משמעותית לפני שהיא מוכנה להיבדק בבעלי חיים גדולים יותר, ובסופו של דבר בבני אדם, אמרה.
"המגבלה העיקרית נעוצה בשיעור המינון", הוסיף פאוואודון. מחקרים מראים כי רקמות בריאות מתחילות להיגרם נזק אם הן נחשפות לקרינת הבזק במשך יותר ממאה אלפיות השנייה. "מסירת המינון בדופק של מיקרו-שניות היא תמיד טובה יותר. אז האתגר הוא להגדיל את קצב המינון בגודל של שניים עד חמש ואפילו יותר."
סנגל ועמיתיו מתכננים להמשיך ולייעל את הכלים והטכניקות שלהם תוך כדי קביעת קצב המינון שמביא את היתרון הטיפולי ביותר. בדרך זו הצוות יערוך ניסוי קליני מסוגים שונים, אך עם בעלי חיים כנושאים הראשונים. בינתיים, ווזנין ועמיתיה ישיקו בקרוב את הניסויים הקליניים הראשונים בחולי אנוש במטרה לבחון טכניקות הבזק משלהם. בעזרת אלקטרונים בעלי אנרגיה נמוכה הם מכוונים לטפל בגידולים שטחים, כמו אלה הנראים בסרטן העור.
"אם נוכל לאמת את מושג הפלאש בנפח גדול וביישומים קליניים, כנראה שהוא ישנה את כל ההקרנות", אמר ווזין. לדבריה, היא מצפה כי גרסה מסוימת של קרינת הבזק עשויה להיות זמינה לרבים בקרב חולי סרטן במהלך 10 השנים הבאות. פוואודון אמר כי טיפולים הממוקדים לגידולי שטח, כמו גם אלו שנחשפו באמצעות ניתוח, עשויים להיות מוכנים תוך שנתיים. טכניקות המשתמשות באלקטרונים עתירי אנרגיה וקורות פרוטונים עשויות להיות מוכנות תוך חמש עד עשר שנים, אמר.
בהנחה שהבזק יעבור את הדרך לחולים אנושיים אמיתיים, הטכניקה עשויה לאפשר לרופאים לכוון גידולים שפעם התריסו טיפול בקרינה, אמר סנגל.
"נוכל ממש לטפל בדברים שלא ניתן לטפל בהם ולרפא אנשים שאינם יכולים לרפא," אמר. "ברור, גרגר מלח גדול על כל זה."
