Como a radioterapia de prótons pode matar o câncer em milissegundos
Uma nova pesquisa em ratos mostra “pela primeira vez” que os cientistas podem usar prótons para administrar a terapia de radiação em questão de milissegundos, matando as células cancerosas e protegendo o tecido saudável.
Mais da metade das pessoas com diagnóstico de câncer recebem radioterapia.
A radiação danifica o DNA das células cancerosas, retardando sua progressão ou matando-as.
No entanto, este é um processo lento; a radiação não destrói as células cancerosas imediatamente - às vezes, leva semanas de tratamento para danificar o DNA das células o suficiente para matá-las.
Outra razão pela qual o tratamento com radiação pode levar várias semanas é que a terapia tem mais probabilidade de ter sucesso quando as células cancerosas estão crescendo e se dividindo em novas células.
Portanto, espalhar o tratamento por um longo período aumenta as chances de que a radiação atinja as células cancerosas quando elas estiverem em fase de crescimento.
Finalmente, a administração de radiação em pequenas doses diárias ajuda a proteger as células saudáveis, dando-lhes mais tempo para se reparar.
Mas uma nova pesquisa sugere que pode haver uma maneira de administrar a radiação em velocidade recorde e, ao mesmo tempo, proteger o tecido saudável.
A técnica inovadora é chamada de FLASH, ou radioterapia com taxa de dose ultra-alta, e de acordo com pesquisas anteriores, ela usa elétrons para minimizar os danos ao tecido saudável enquanto atinge os tumores.
É importante ressaltar que o FLASH supostamente atinge esses efeitos em menos de um segundo, o que poderia reduzir exponencialmente a duração das sessões de radiação.
O novo estudo mostra como o uso de radiação de prótons em vez de elétrons ou fótons, junto com outros ajustes técnicos, pode transformar o FLASH em uma ferramenta poderosa que pode fornecer radiação em milissegundos.
O Dr. James M. Metz, diretor do Roberts Proton Therapy Center e Presidente de Radiation Oncology da University of Pennsylvania, na Filadélfia, é o co-sênior e autor correspondente do novo estudo, que aparece no International Journal of Radiation Oncology, Biology, and Physics.
Testando terapia FLASH de prótons em câncer
Como os autores explicam em seu artigo, pesquisas anteriores sugeriram que a terapia FLASH mata as células cancerosas enquanto preserva o tecido normal no cérebro, pulmão, intestino e câncer de pele.
Mas existe um limite de taxa de dose para a terapia FLASH? E os cientistas poderiam fornecer o FLASH com muito mais rapidez, preservando seus efeitos protetores e eficácia anticâncer?
Estudos anteriores em ratos, dizem os pesquisadores, mostraram que o aumento da taxa de radiação da radioterapia de elétrons pode proteger contra o declínio cognitivo durante a irradiação do cérebro. E em outros modelos de camundongos - de fibrose pulmonar e síndrome da radiação gastrointestinal - o aumento da radiação de elétrons protegeu o tecido saudável.
Portanto, os pesquisadores por trás do presente estudo levantaram a hipótese de que o uso de prótons em vez de elétrons na terapia FLASH tornaria possível fornecer uma dose maior de radiação, mantendo seus efeitos protetores.
Além disso, a terapia de prótons é geralmente considerada mais segura e eficaz do que a terapia de elétrons.
Provando a viabilidade do FLASH de prótons
Para testar sua hipótese e "compreender os efeitos biológicos dos feixes de prótons [FLASH]", os pesquisadores projetaram e construíram um aparelho de radioterapia que poderia fornecer FLASH ou taxas de dose de radiação padrão "usando prótons dispersos duplos em uma geometria definida por TC [...] . ”
Os pesquisadores usaram um “feixe de lápis único” para criar um “sistema de dispersão dupla”, contornando assim uma dificuldade que havia impedido as equipes de pesquisa anteriores de criar a dosagem de radiação necessária ou o tamanho do campo.
Em seguida, a equipe aplicou o novo aparelho em um modelo de camundongo com câncer de pâncreas e descobriu que ele tinha como alvo os tumores do flanco do câncer de pâncreas enquanto reduzia os danos gastrointestinais.
“Fomos capazes de desenvolver sistemas especializados na sala de pesquisa para gerar doses FLASH, demonstrar que podemos controlar o feixe de prótons e realizar um grande número de experimentos para nos ajudar a entender as implicações da radiação FLASH que simplesmente não poderíamos ter feito com uma configuração de pesquisa mais tradicional ”, explica o Dr. Metz.
“Esta é a primeira vez que alguém publica descobertas que demonstram a viabilidade do uso de prótons - em vez de elétrons - para gerar doses FLASH com um acelerador atualmente usado para tratamentos clínicos.”
Dr. James M. Metz
Em seguida, os pesquisadores planejam projetar um aparelho que entregaria o FLASH dessa maneira aos humanos.
