Escudos impresos en 3D personalizados desarrollados para proteger a los pacientes durante la radioterapia
La radioterapia se utiliza como tratamiento para más de la mitad de todos los pacientes con cáncer y puede ser muy eficaz para reducir los tumores y eliminar las células cancerosas. Pero el tratamiento con radiación también puede dañar el tejido sano, incluido el tejido de la boca y el tracto gastrointestinal. Esta lesión tisular puede provocar mucositis oral, esofagitis y proctitis, lesión tisular dolorosa y, a veces, debilitante. Se estima que estas lesiones ocurren en más de 200,000 pacientes en los EE. UU. cada año. En un nuevo artículo publicado en Advanced Science, investigadores del Brigham and Women’s Hospital, el Dana-Farber Cancer Institute, el Massachusetts General Hospital y el MIT describen los esfuerzos para desarrollar un nuevo dispositivo personalizado impreso en 3D destinado a proteger a los pacientes que se someten a radioterapia y prevenir toxicidad inducida por radiación. El trabajo hasta la fecha se ha realizado en modelos preclínicos y utiliza simulaciones para predecir efectos en humanos, sentando las bases para ensayos clínicos en pacientes.
«Cuando tratamos a los pacientes con radiación, hacemos todo lo posible para minimizar el área de tejido sano que recibe radiación y dividir el tratamiento en pequeñas dosis, pero es un buen equilibrio. Queremos administrar la mayor dosis posible para encoger el tumor sin dañar el tejido sano», dijo el autor principal James Byrne, MD, Ph.D., investigador postdoctoral en el laboratorio Traverso en Brigham and MIT y médico residente principal en Oncología Radioterápica en Brigham, MGH y Dana -Instituto del Cáncer Farber. «Nuestro objetivo a través de este proyecto era encontrar una solución innovadora que pudiera ofrecer protección personalizada a los pacientes».
Byrne colaboró con un equipo multidisciplinario en el trabajo, incluidos expertos en oncología radioterápica, físicos e ingenieros mecánicos. , y gastroenterólogos.
«No es raro que se llame a los gastroenterólogos para consultar sobre un caso para apoyar a un paciente que está experimentando efectos secundarios de la radiación en el esófago, el intestino delgado o en cualquier otra parte del tracto gastrointestinal «, dijo el autor correspondiente C. Giovanni Traverso, MB, BChir, Ph.D., gastroenterólogo e ingeniero biomédico en la División de Gastroenterología de Brigham y MIT. «Hace un par de años, James y yo comenzamos a pensar en qué pasaría si pudiéramos desarrollar un escudo que pudiera ayudar a proteger una parte significativa del tejido normal en el campo de radiación».
Byrne y sus colegas probaron una amplia gama de materiales tanto sólidos y líquidos a partir de los cuales construir los escudos radioprotectores. El equipo se centró en materiales de alto número atómico (Z), que pueden evitar el paso de los rayos X y gamma, y otros materiales para reducir la retrodispersión de la radiación. Usando tomografías computarizadas de pacientes, el equipo creó diseños únicos para pacientes individuales y usó la impresión 3D para generarlos. Probaron sus escudos en ratas y cerdos. Descubrieron que los escudos podían proteger el tejido sano en la boca y el recto en ratas con buena viabilidad y reproducibilidad de la colocación en cerdos. En simulaciones de pacientes humanos, el equipo estimó que el dispositivo podría reducir la radiación en áreas de la boca en un 30 por ciento para pacientes con cáncer de cabeza y cuello, y en el tracto gastrointestinal en un 15 por ciento en pacientes con cáncer de próstata, sin reducir la dosis de radiación al tumor. .
Los autores señalan que este trabajo es un estudio inicial de prueba de concepto y que se necesitarán investigaciones adicionales para traducir los dispositivos para su uso en la clínica. Sin embargo, sus resultados hasta ahora sugieren que los escudos personalizados algún día podrían ayudar a reducir el riesgo de toxicidad por radiación.
«Nuestros resultados respaldan la viabilidad de dispositivos personalizados para reducir los efectos secundarios de la radioterapia», dijo Byrne. «Este enfoque personalizado podría ser aplicable a una variedad de cánceres y tiene el potencial de reducir la carga de lesiones por radiación y toxicidad para nuestros pacientes».
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Retrasar la radioterapia contra el cáncer de próstata ofrece espacio para la flexibilidad en el pico pandémico Más información: Advanced Science, DOI: 10.1002/advs.202100510 Proporcionado por Brigham and Women’s Hospital Cita: Escudos impresos en 3D personalizados desarrollados para proteger a los pacientes durante la radioterapia (22 de abril de 2021) consultado el 30 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2021-04-personalized-3d-shields-patients -therapy.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.