Ένα ερευνητικό πρόγραμμα του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καρλσρούης (KIT) και του Γερμανικού Κέντρου Ερευνών για τον Καρκίνο (DKFZ) στοχεύει στη χρήση ενός νέου τύπου τεχνολογίας για την ακτινοβόληση όγκων απευθείας στο σώμα με τη χρήση ενός μικροσκοπικού επιταχυντή ηλεκτρονίων.

Ο στόχος είναι να εξοικονομηθεί όσο το δυνατόν περισσότερο ο υγιής ιστός. Το κοινό έργο "Ultracompact electron accelerators for internal radiotherapy (UCART)" έχει συμπεριληφθεί στο πρόγραμμα Wildcard του Ιδρύματος Carl Zeiss ως "αντισυμβατικό ερευνητικό έργο" και θα λάβει χρηματοδότηση 900.000 ευρώ.

Η ακτινοθεραπεία αποτελεί βασικό πυλώνα της θεραπείας του καρκίνου: τα καρκινικά κύτταρα εκτίθενται σε ιονίζουσα ακτινοβολία προκειμένου να καταστραφεί το γενετικό τους υλικό και ιδανικά να εξαλειφθεί ο όγκος. Εδώ και καιρό διεξάγονται εργασίες για μεθόδους που κατευθύνουν όσο το δυνατόν περισσότερη ακτινοβολία στον όγκο και γλιτώνουν τον περιβάλλοντα ιστό. Μέχρι στιγμής, ωστόσο, δεν έχει καταστεί δυνατό να αποφευχθεί πλήρως η βλάβη του δέρματος και των υγιών οργάνων κατά τη θεραπεία όγκων στο εσωτερικό του σώματος.

Προστασία του περιβάλλοντος ιστού

Μια ομάδα αποτελούμενη από την Anke-Susanne Müller και τον Matthias Fuchs από το Ινστιτούτο Φυσικής και Τεχνολογίας Επιταχυντών (IBPT) του KIT και τον Oliver Jäkel από το DKFZ θέλει, επομένως, να αναπτύξει έναν νέο τύπο επιταχυντή ηλεκτρονίων για την ακτινοθεραπεία.

Ο υφιστάμενος εξοπλισμός ακτινοθεραπείας φτάνει στα όριά του και οι δυνατότητες περαιτέρω βελτίωσής του έχουν εξαντληθεί σε μεγάλο βαθμό.

Αντ' αυτού, οι ερευνητές επικεντρώνονται σε μια νέα μέθοδο. "Χρησιμοποιούμε λέιζερ υψηλής έντασης για να εκτοξεύσουμε τα ηλεκτρόνια σε ταχύτητες φωτός σε μικρότερες αποστάσεις", λέει ο Fuchs.

Αυτά τα ηλεκτρόνια κατευθύνονται στη συνέχεια κατευθείαν στον όγκο για να τον καταστρέψουν. Με τον μηχανισμό που καθοδηγείται από το φως, το μέγεθος ενός επιταχυντή ηλεκτρονίων θα μπορούσε να μειωθεί περισσότερο από 1000 φορές, από περίπου ένα μέτρο που είναι σήμερα σε λιγότερο από ένα χιλιοστό.

Αυτό που θα απέμενε θα ήταν μια συμπαγής συσκευή, μόλις και μετά βίας φαρδύτερη από μια τρίχα, η οποία θα μπορούσε να εισαχθεί στο σώμα ως εξάρτημα ενδοσκοπίου.

"Αυτό θα επέτρεπε την άμεση και με μεγάλη ακρίβεια ακτινοβόληση των όγκων από το εσωτερικό τους, χωρίς να επηρεάζεται ο υγιής ιστός - μια εντελώς νέα προσέγγιση", εξηγεί ο Müller. Επιπλέον, είναι δυνατός ένας διαφορετικός τρόπος δράσης για τη θεραπεία των όγκων με τη χρήση εξαιρετικά σύντομων αλλά υψηλής έντασης παλμών φόρτισης ή δόσης ακτινοβολίας - μια μόνο συνεδρία θεραπείας θα ήταν τότε αρκετή για τη θεραπεία.

Οι αρχικές δοκιμές της θεραπείας με υψηλές δόσεις έδειξαν επίσης, για παράδειγμα, ότι το ανοσοποιητικό σύστημα κινητοποιείται από αυτό το είδος ακτινοβολίας και αντιδρά καλύτερα στις μεταστάσεις.

Ακτινοθεραπεία προσιτή σε όλους

Ωστόσο, χρειάζεται ακόμη βασική έρευνα για να διευκρινιστούν τα ανοικτά ερωτήματα. Σε αυτό το πεδίο δραστηριοποιούνται η Anke-Susanne Müller με την εμπειρία της στη φυσική επιταχυντών και ο Matthias Fuchs ως ειδικός στα λέιζερ υψηλής ισχύος.

Ο Oliver Jäkel με τη σειρά του συνεισφέρει την εμπειρία του στην ιατρική φυσική όταν πρόκειται για τη βελτιστοποίηση της τεχνολογίας για την ακτινοθεραπεία και την ενσωμάτωσή της σε μια ιατρική συσκευή.

Στόχος είναι η δημιουργία μιας συμπαγούς συσκευής ακτινοθεραπείας που απαιτεί σημαντικά λιγότερο χώρο, συντήρηση και ηλεκτρική ενέργεια από τις τρέχουσες ιατρικές συσκευές. Αυτό θα μπορούσε να επιτρέψει την οικονομικά αποδοτική παραγωγή και να καταστήσει την ακτινοθεραπεία πιο προσιτή παγκοσμίως, σύμφωνα με το μακροπρόθεσμο όραμα της ερευνητικής ομάδας.

"Μέχρι τώρα, η παγκόσμια πρόσβαση σε τέτοιου είδους θεραπείες ήταν σημαντικά περιορισμένη λόγω των υψηλών απαιτήσεων σε υποδομές και κόστος", λέει ο Jäkel.

Η χωρητικότητα του σημερινού εξοπλισμού ακτινοβόλησης απέχει πολύ από το να είναι επαρκής και, λόγω της αύξησης του προσδόκιμου ζωής παγκοσμίως και της συνακόλουθης αύξησης του αριθμού των καρκινικών παθήσεων, θα χρειαστούν ακόμη περισσότερες επιλογές ακτινοβόλησης στο μέλλον.

Κατά τη διάρκεια των επόμενων δύο ετών, η ομάδα UCART θα κατασκευάσει αρχικά έναν αρχικό "επιδεικτικό", μετά από τον οποίο οι ερευνητές θέλουν να συνεργαστούν με βιομηχανικούς εταίρους για να ανοίξουν το δρόμο για προκλινικές μελέτες μέχρι την εφαρμογή.

Αν όλα πάνε σύμφωνα με το σχέδιο, η νέα τεχνολογία θα μπορούσε μια μέρα να είναι τόσο εύκολη στη χρήση όσο και τα μηχανήματα ακτίνων Χ και να είναι διαθέσιμη σε πολλές ιατρικές εγκαταστάσεις, όπως εξηγεί η Anke-Susanne Müller.

"Αυτό θα καταστήσει τις θεραπείες για τον καρκίνο διαθέσιμες σε μεγαλύτερο αριθμό ασθενών".

Πηγές:
Γερμανικό Κέντρο Ερευνών για τον Καρκίνο (DKFZ) - Ινστιτούτο Τεχνολογίας Καρλσρούης (KIT)

Ειδήσεις υγείας σήμερα
Πώς συνδέεται ο μήνας σύλληψης με τη δυσκολία καύσης λίπους [μελέτη]
ΕΟΔΥ: Παρατεταμένη δραστηριότητα λοιμώξεων αναπνευστικού τη φετινή περίοδο
ΠΟΥ: Η μητρική θνησιμότητα εξακολουθεί να παραμένει υψηλή