في يوم من الأيام ، يمكن للأنظمة المتخصصة أن تجبر مرضى السرطان الذين لديهم جزيئات على تقديم دورة كاملة من العلاج الإشعاعي في مجرد ميكروثانية ، كما تشير الأبحاث الجديدة.
باستخدام تقنية ناشئة تعرف باسم العلاج الإشعاعي السريع ، يمكن للأطباء القضاء على الأورام في جزء من الوقت وبجزء بسيط من تكلفة العلاج الإشعاعي التقليدي - على الأقل نظريًا. أفاد باحثون في أكتوبر / تشرين الأول 2019 في دورية العلاج الإشعاعي والأورام أنه حتى الآن ، لم تواجه تقنية السرعة البرق تجارب إكلينيكية رسمية في المرضى من البشر ، على الرغم من أن رجلًا واحدًا تلقى العلاج التجريبي. الآن ، أظهرت دراسة جديدة للماوس ، نُشرت في 9 يناير في المجلة الدولية لعلم الأورام الإشعاعي والبيولوجيا والفيزياء ، المزيد من الوعد بهذا العلاج من السرطان.
قال المؤلف المشارك للدراسة الدكتور كيث سينجل ، الأستاذ المساعد في علاج الأورام بالإشعاع في مستشفى جامعة بنسلفانيا: "له نفس معدل التحكم في الورم ولكن تأثيره أقل بكثير على الأنسجة الطبيعية".
وبعبارة أخرى ، يبدو أن تقنية الفلاش تقتل الخلايا السرطانية بينما تحافظ على الأنسجة السليمة. تعمل هذه التقنية عن طريق قصف موقع الورم بتدفق ثابت من الجسيمات ، عادة جزيئات الضوء ، تسمى الفوتونات ، أو الإلكترونات المشحونة سلبًا. الآن ، ألقى سينجل وزملاؤه جسيمًا آخر في المزيج: البروتون المشحون بإيجابية.
وقالت ماري كاثرين فوزينين ، مديرة مختبر علاج الأورام بالإشعاع بمستشفى جامعة لوزان بسويسرا ، التي لم تشارك في الدراسة: "إنها فريدة بمعنى أنها لم يتم القيام بها قط". وأضافت أن هذا لا يعني أن نشر البروتونات لمحاربة الخلايا السرطانية هو بالضرورة استراتيجية أفضل من استخدام الفوتونات أو الإلكترونات. "كل هذه الاستراتيجيات المختلفة لها بعض الإيجابيات والسلبيات."
قال سينجل إن كل جسيم قد يكون مناسبًا بشكل فريد لاستهداف أنواع معينة من الأورام في بقع معينة في الجسم ، مما يعني أن البروتونات قد تقدم أفضل خيار علاج لبعض المرضى.
التوقيت هو مفتاح الحل
يشير اسم "الفلاش" ببساطة إلى معدل السرعة الفائقة الذي تقوم التقنية من خلاله بإشعاع الأنسجة المستهدفة. قال فوزينين إن الفلاش يقذف الخلايا بنفس الكمية الإجمالية من الإشعاع التي تفعلها العلاجات الحالية ، ولكن بدلاً من إعطاء الجرعة على مدى عدة أسابيع في جلسات تستغرق دقائق ، فإن العلاج بأكمله لا يستغرق سوى عُشر الثانية.
وأضافت: "إذا استطعنا أن نقطع مئات أجزاء الثانية ، فهذا أفضل".
السرعة تصنع كل الفرق في العلاج الإشعاعي التقليدي ، قد يخضع المريض لعشرات جلسات العلاج ، والتي قد تتلف خلالها الأنسجة السليمة قبل وقت طويل من موت الخلايا السرطانية. ولكن عندما يتم توصيل نفس جرعة الإشعاع بمعدل أسرع ، كما هو الحال مع الفلاش ، تظل الأنسجة السليمة سليمة. بالضبط لماذا يحدث هذا لا يزال لغزا.
وقال فوزينين "هذا سؤال المليون دولار ... نحن نعمل بجد لمحاولة فهم ذلك." تشير الأبحاث إلى أن انفجار الإشعاع العابر قد يسبب انخفاضًا في مستويات الأكسجين في الأنسجة السليمة ، والتي تحتوي عادةً على كمية أكبر من الأكسجين من الخلايا السرطانية. تقاوم الأورام العلاج الإشعاعي التقليدي جزئياً بسبب افتقارها إلى الأكسجين ، لذا فإن التأثير المؤقت الناتج عن الفلاش قد يعزز الخلايا السليمة ضد التلف ، وكذلك يقلل من إنتاج الجذور الحرة الضارة ، وفقًا لتقرير عام 2019 في مجلة Clinical Oncology.
لكن هذا الدليل لا يفسر سبب تفاعل الخلايا السرطانية بشكل مختلف عن الخلايا السليمة للعلاج ؛ وقال فوزينين من المرجح أن المزيد من الآليات في اللعب.
بغض النظر عن سبب عملها ، يبدو الإشعاع الومضي واعدًا في الدراسات الأولية ، على الرغم من أن التقنية لها قيود. يمكن استخدام الفوتونات لاستهداف الأورام في جميع أنحاء الجسم ، لكن الآلات التي تطلق الجسيمات لا يمكنها إطلاق النار بسرعة كافية لتحقيق معدل الجرعة المطلوب. يمكن للإلكترونات عالية الطاقة أن تخترق الأنسجة للوصول إلى أورام عميقة ولكن يصعب من الناحية التكنولوجية توليدها. وقال سينجل إن الإلكترونات منخفضة الطاقة تقدم خيارًا آخر ، لكن هذه يمكن أن تخترق فقط حوالي 2 بوصة (5 إلى 6 سم) من اللحم.
في حين أن الإلكترونات منخفضة الطاقة يمكن أن تعتني بالأورام السطحية ، فقد وضع سينجل وزملاؤه نظريات مفادها أن البروتونات قد تكون مناسبة بشكل أفضل لاستهداف الخلايا السرطانية الموجودة في عمق الجسم. لاختبار فكرتهم ، كان عليهم بناء الأدوات المناسبة للعمل.
ضع على المحك
استخدم الفريق مسرع بروتون حالي ، يُعرف باسم السيكلوترون ، لإجراء التجارب ، لكنه أجرى عددًا من التعديلات. كانت الحيلة هي زيادة المعدل الذي يمكن من خلاله إطلاق البروتونات من الماكينة مع وضع استراتيجيات لرصد مكان هبوط البروتونات وبأي كمية. وقال سينجل إنه مع وجود هذه البنية التحتية ، يمكن للفريق أن يتحكم بشكل أفضل في تيار البروتونات المتدفقة من السيكلوترون ، "مثل صنبور يمكنك تشغيل الانفجار الكامل أو التنقيط".
ثم صوب الفريق سيكلوترون على الفئران النموذجية. نمت الأورام المستحثة في البنكرياس الحيواني وعلى طول الأمعاء العليا ، لذلك أرسل الباحثون نبضة واحدة من الإشعاع عبر تجاويف البطن في القوارض. استمر الفلاش بين 100 و 200 مللي ثانية ، ومن خلال اصطفاف العديد من حزم البروتون جنبًا إلى جنب ، مثل السباغيتي غير المطبوخة في أنبوب ضيق ، ضرب الفريق تجويف البطن بأكمله في طلقة واحدة.
كما هو متوقع ، أدى العلاج إلى إعاقة نمو الورم وتندب الأنسجة الذي ينتج عادة عن السرطان ، بينما يترك الأنسجة السليمة القريبة دون أن يصاب بأذى. فينسنت فافودون ، مدير الأبحاث في معهد كوري في باريس الذي لم يكن مشاركًا في الدراسة ، أخبر Live Science في رسالة بريد إلكتروني.
وقال فوزينين إنه على الرغم من نجاح الدراسة ، فقد أجريت في الفئران ، "وبكميات صغيرة ، وهذا ليس هو الحال في المرضى". بمعنى آخر ، في شكلها الحالي ، يمكن لتقنية وميض البروتون معالجة منطقة صغيرة من الأنسجة في وقت واحد. وقالت إنه يجب رفع مستوى التقنية بشكل كبير قبل أن تصبح جاهزة للاختبار في الحيوانات الأكبر حجمًا ، وفي النهاية البشر.
وأضاف فافودون أن "القيد الرئيسي يكمن في معدل الجرعة". وأشار إلى أن الأبحاث تشير إلى أن الأنسجة السليمة تبدأ في إلحاق الضرر إذا تعرضت لإشعاع وميض لأكثر من 100 مللي ثانية. "إن توصيل الجرعة في نبضة واحدة ميكروثانية يكون دائمًا أفضل. لذا ، فإن التحدي يكمن في زيادة معدل الجرعة بعامل من اثنين إلى خمسة أو أكثر."
ينوي Cengel وزملاؤه الاستمرار في تحسين أدواتهم وتقنياتهم أثناء العمل لتحديد معدل الجرعة الذي يقدم أكبر فائدة علاجية. بهذه الطريقة ، سيجري الفريق تجربة سريرية من نوع ما ولكن مع الحيوانات كمواضيع أولية. وفي الوقت نفسه ، ستطلق فوزينين وزملاؤها قريبًا أولى التجارب السريرية على المرضى من البشر من أجل اختبار تقنيات الفلاش الخاصة بهم. باستخدام الإلكترونات منخفضة الطاقة ، تهدف إلى علاج الأورام السطحية ، مثل تلك التي تظهر في سرطانات الجلد.
وقال فوزينين "إذا تمكنا من التحقق من صحة مفهوم الفلاش بكميات كبيرة وفي التطبيقات السريرية ، فمن المحتمل أن يغير كل العلاج الإشعاعي". وقالت إنها تتوقع أن تكون نسخة معينة من إشعاع الفلاش متاحة على نطاق واسع لمرضى السرطان خلال السنوات العشر القادمة. قال فافودون أن العلاجات التي تستهدف الأورام السطحية ، وكذلك تلك المعرضة للجراحة ، يمكن أن تكون جاهزة في غضون عامين. وقال إن التقنيات التي تستخدم الإلكترونات عالية الطاقة وعوارض البروتون يمكن أن تكون جاهزة في غضون خمس إلى 10 سنوات.
وقال سينجل ، بافتراض وجود وميض في الطريق إلى مرضى بشريين حقيقيين ، يمكن لهذه التقنية أن تسمح للأطباء باستهداف أورام تتحدى العلاج بالإشعاع.
وقال "يمكننا أن نعالج حرفيا أشياء لا يمكن علاجها وعلاجها من لا يمكن علاجه". "من الواضح ، حبة كبيرة من الملح على كل ذلك."
