Cách xạ trị proton có thể tiêu diệt ung thư trong mili giây
Nghiên cứu mới trên chuột cho thấy "lần đầu tiên" các nhà khoa học có thể sử dụng proton để tiến hành xạ trị trong vài phần nghìn giây, tiêu diệt tế bào ung thư trong khi bảo vệ mô khỏe mạnh.
Hơn một nửa số người được chẩn đoán ung thư được xạ trị.
Bức xạ làm hỏng DNA của tế bào ung thư, làm chậm sự tiến triển của chúng hoặc giết chết chúng.
Tuy nhiên, đây là một quá trình chậm; bức xạ không tiêu diệt tế bào ung thư ngay lập tức - đôi khi phải mất hàng tuần điều trị để phá hủy DNA của tế bào đủ để tiêu diệt chúng.
Một lý do nữa tại sao việc điều trị bằng bức xạ có thể mất vài tuần là liệu pháp này có nhiều khả năng thành công khi các tế bào ung thư đang phát triển và phân chia thành các tế bào mới.
Vì vậy, việc điều trị lan rộng trong một thời gian dài sẽ làm tăng khả năng bức xạ nhắm vào các tế bào ung thư khi chúng đang trong giai đoạn phát triển.
Cuối cùng, sử dụng bức xạ với liều lượng nhỏ hàng ngày giúp bảo vệ các tế bào khỏe mạnh bằng cách cho chúng thêm thời gian để sửa chữa.
Nhưng nghiên cứu mới cho thấy có thể có một cách để truyền bức xạ với tốc độ kỷ lục trong khi vẫn bảo vệ các mô khỏe mạnh.
Kỹ thuật cải tiến được gọi là FLASH, hay phương pháp xạ trị tốc độ liều cực cao, và theo nghiên cứu trước đây, nó sử dụng các electron để giảm thiểu tổn thương mô khỏe mạnh trong khi nhắm mục tiêu vào các khối u.
Điều quan trọng, FLASH được cho là đạt được những hiệu ứng này trong vòng chưa đầy một giây, điều này có thể cắt giảm thời gian của các phiên bức xạ theo cấp số nhân.
Nghiên cứu mới cho thấy cách sử dụng bức xạ proton thay vì electron hoặc photon, cùng với các điều chỉnh kỹ thuật khác, có thể biến FLASH thành một công cụ mạnh mẽ có thể phân phối bức xạ trong mili giây.
Tiến sĩ James M. Metz, giám đốc Trung tâm Trị liệu Roberts Proton và Chủ tịch Khoa Ung thư Bức xạ tại Đại học Pennsylvania, ở Philadelphia, là đồng cấp cao và tác giả tương ứng của nghiên cứu mới, xuất hiện trong Tạp chí Quốc tế về Ung thư Bức xạ, Sinh học và Vật lý.
Thử nghiệm liệu pháp FLASH proton trên bệnh ung thư
Như các tác giả giải thích trong bài báo của họ, nghiên cứu trước đây đã gợi ý rằng liệu pháp FLASH tiêu diệt tế bào ung thư trong khi vẫn bảo tồn mô bình thường trong ung thư não, phổi, ruột và da.
Nhưng có một ngưỡng tỷ lệ liều cho liệu pháp FLASH không? Và liệu các nhà khoa học có thể cung cấp FLASH nhanh hơn nhiều trong khi vẫn giữ được tác dụng bảo vệ và hiệu quả chống ung thư của nó không?
Các nhà nghiên cứu cho biết, các nghiên cứu trước đây trên chuột đã chỉ ra rằng việc tăng tốc độ bức xạ của xạ trị điện tử có thể bảo vệ chống lại sự suy giảm nhận thức trong quá trình chiếu xạ não. Và trong các mô hình chuột khác - của bệnh xơ phổi và hội chứng bức xạ đường tiêu hóa - bức xạ điện tử tăng lên đã bảo vệ mô khỏe mạnh.
Vì vậy, các nhà nghiên cứu đằng sau nghiên cứu này đã đưa ra giả thuyết rằng việc sử dụng proton thay vì electron trong liệu pháp FLASH sẽ có thể tạo ra liều lượng bức xạ cao hơn mà vẫn giữ được tác dụng bảo vệ của nó.
Hơn nữa, liệu pháp proton thường được coi là an toàn và hiệu quả hơn liệu pháp điện tử.
Chứng minh tính khả thi của FLASH proton
Để kiểm tra giả thuyết của họ và "để hiểu các hiệu ứng sinh học của chùm proton [FLASH]", các nhà nghiên cứu đã thiết kế và chế tạo một thiết bị xạ trị có thể cung cấp FLASH hoặc tỷ lệ liều bức xạ tiêu chuẩn "sử dụng đôi proton phân tán trong một hình dạng […] CT xác định . ”
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một "chùm bút chì đơn" để tạo ra một "hệ thống phân tán kép", do đó vượt qua một khó khăn đã ngăn các nhóm nghiên cứu trước đó tạo ra liều lượng bức xạ hoặc kích thước trường cần thiết.
Sau đó, nhóm nghiên cứu đã áp dụng thiết bị mới này trên mô hình chuột bị ung thư tuyến tụy và phát hiện ra rằng nó nhắm mục tiêu thành công các khối u bên sườn của bệnh ung thư tuyến tụy đồng thời giảm tổn thương đường tiêu hóa.
“Chúng tôi đã có thể phát triển các hệ thống chuyên biệt trong phòng nghiên cứu để tạo ra liều FLASH, chứng minh rằng chúng tôi có thể kiểm soát chùm proton và thực hiện một số lượng lớn các thí nghiệm để giúp chúng tôi hiểu được tác động của bức xạ FLASH mà chúng tôi đơn giản là không thể có Tiến sĩ Metz giải thích.
“Đây là lần đầu tiên có người công bố những phát hiện chứng minh tính khả thi của việc sử dụng proton - chứ không phải electron - để tạo ra liều FLASH bằng một máy gia tốc hiện đang được sử dụng cho các phương pháp điều trị lâm sàng.”
Tiến sĩ James M. Metz
Tiếp theo, các nhà nghiên cứu dự định thiết kế một bộ máy có thể cung cấp FLASH theo cách này cho con người.
