Νέα πειραματική μέθοδος παρακολουθεί ακτινοβολία για τον καρκίνο σε πραγματικό χρόνο μέσω “ήχου”

Στην προσπάθεια βελτίωσης των εργαλείων που έχουμε διαθέσιμα για την αντιμετώπιση διάφορων μορφών καρκίνου, μια ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν έκανε πρόσφατα μια ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα ερευνητική καινοτομία, αναπτύσσοντας μια μέθοδο για να εντοπίζεται η πορεία της ακτινοθεραπείας σε πραγματικό χρόνο μέσω του “ήχου” της.

Η ακτινοθεραπεία

Η ακτινοθεραπεία αποτελεί στοχευμένη χρήση ιονίζουσας ακτινοβολίας που έχει ως στόχο την καταστροφή ή τον περιορισμό ανάπτυξης καρκινικών κυττάρων, καθώς η ιονίζουσα ακτινοβολία καταστρέφει το γενετικό τους υλικό όπως συμβαίνει και με τα υγιή κύτταρα. Πολλές φορές η ακτινοθεραπεία χρησιμοποιείται μετά από εγχείριση αφαίρεσης κάποιου όγκου για να καταστραφούν καρκινικά κύτταρα που μπορεί να έχουν παραμείνει στο σημείο του όγκου ενώ είναι συχνή η χρήση της παράλληλα με χημειοθεραπείες.

Πρόκειται για μια από τις πολλές αποτελεσματικές ιατρικές προσεγγίσεις για την αντιμετώπιση διάφορων μορφών καρκίνου αλλά, όπως όλες οι σχετικές αγωγές, έχει τους περιορισμούς της. Ένας από αυτούς είναι η δυσκολία στο να βεβαιωθούμε ότι η ακτινοβολία πηγαίνει με ακρίβεια στον όγκο μειώνοντας την επίδραση της στους περιβάλλοντες ιστούς. Υπάρχουν πολλές τεχνικές που βοηθούν τους γιατρούς να στοχεύσουν αποτελεσματικά τους όγκους αλλά καμία από αυτές δεν μπορεί να δώσει μέχρι σήμερα πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο για την αποτελεσματικότητα της ακτινοθεραπείας.

Η μελέτη και τα αποτελέσματα

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Biotechnology από την ερευνητική ομάδα του Dr. Wei Zhang στο πανεπιστήμιο του Michigan και αφορά την ανάπτυξη μιας νέας τεχνικής που ονομάζεται ακουστική απεικόνιση ιονίζουσας ακτινοβολίας (ionizing Radiation Acoustic Imaging – iRAI). Η iRAI μπορεί να παρακολουθεί την δόση της ακτινοβολίας που χορηγείται στον ασθενή μέσω ηχητικών κυμάτων, καθώς όταν οι ακτίνες έρχονται σε επαφή με τους ιστούς προκαλούν αλλαγές στην θερμοκρασία διαστέλλοντας τους απότομα, μια αλλαγή που, μεταξύ άλλων, παράγει ηχητικά κύματα. Αυτά τα κύματα μπορούν να ανιχνευθούν από μια ειδική συσκευή και μέσω λογισμικού μετατρέπονται σε τρισδιάστατες εικόνες που δείχνουν την κατανομή της δόσης ακτινοβολίας στους ιστούς.

Για να εξακριβώσουν την αποτελεσματικότητα της τεχνικής, οι ερευνητές την δοκίμασαν σε ένα μοντέλο ανθρώπινου ιστού (ένα υλικό που προσομοιώνει ιδιότητες ενός ιστού για λόγους έρευνας), σε πειραματόζωα και σε ασθενή με καρκίνο του ήπατος. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι ερευνητές μπόρεσαν να μετρήσουν με ακρίβεια την κατεύθυνση και την ποσότητα της ακτινοβολίας σε συγκεκριμένους ιστούς, καθιστώντας θεωρητικά εφικτή την προσαρμογή της ακτινοβολίας σε πραγματικό χρόνο για πιο αποτελεσματική στόχευση καρκινικών όγκων μειώνοντας ταυτόχρονα τον βαθμό έκθεσης υγειών ιστών.

Φυσικά τα αποτελέσματα της μελέτης είχαν περιορισμούς που αφορούσαν, μεταξύ άλλων, την ευαισθησία της τεχνικής αναφορικά με τον εντοπισμό της κατανομής δόσης της ακτινοβολίας, συγκεκριμένα την αποτελεσματικότητα συλλογής των ηχητικών κυμάτων και την ανάλυση τους. Επίσης είναι σκόπιμο να θυμόμαστε ότι πρόκειται για πειραματική τεχνική η οποία πρέπει να δοκιμαστεί σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα συμπεριλαμβάνοντας πολλούς ασθενείς ώστε να γίνει κατάλληλη αποτίμηση της αποτελεσματικότητας της.

Σε κάθε περίπτωση, ωστόσο, οι πρώτες δοκιμές δίνουν μια ενθαρυντική εικόνα για την πιθανή βελτίωση αποτελεσματικότητας της ακτινοθεραπείας και θέτουν καλά θεμέλια για την περαιτέρω ανάπτυξη της εν λόγω τεχνολογίας.

Περισσότερες πληροφορίες θα βρείτε στην σχετική μελετη:

Zhang, W., Oraiqat, I., Litzenberg, D. et al. Real-time, volumetric imaging of radiation dose delivery deep into the liver during cancer treatment. Nat Biotechnol (2023). https://doi.org/10.1038/s41587-022-01593-8

Τα τελευταία άρθρα

Το τελευταίο βίντεο

Στάμος Αρχοντής
Στάμος Αρχοντής
Δημιουργός του καναλιού The Mad Scientist και επικοινωνιολόγος της επιστήμης, απόφοιτος του τμήματος Χημείας ΑΠΘ.