Los rayos X ultrafinos apuntan con precisión a las células cancerosas del cerebro
La estudiante de doctorado de la Universidad de Wollongong, Elette Engels, trabaja en el Sincrotrón australiano en Melbourne. Crédito: Paul Jones, UOW
Una nueva técnica de radioterapia iniciada por científicos del Centro de Física de Radiación Médica (CMRP) de la Universidad de Wollongong se ha mostrado prometedora para mejorar los resultados del tratamiento en pacientes con cáncer cerebral.
Trabajando en las instalaciones de Australian Synchrotron en Melbourne, los científicos probaron una técnica para el tratamiento del cáncer cerebral de alto grado utilizando radioterapia de microhaz (MRT) personalizada, combinándola con una evaluación innovadora de la cobertura de la dosis del tumor.
MRT utiliza rayos X ultrafinos, cada uno con un diámetro más pequeño que un cabello humano, para destruir el tejido canceroso sin dañar el tejido sano circundante. La orientación precisa también permite administrar dosis mucho más altas al tumor en muy poco tiempo.
Los investigadores usaron tomografías computarizadas, realizadas en Monash Biomedical Imaging, para mapear tumores cerebrales individuales en ratas, y luego usaron MRT para administrar dosis altas a las células cancerosas con precisión milimétrica. El sincrotrón es capaz de producir rayos X mucho más potentes que las máquinas de rayos X convencionales de los hospitales.
Las ratas tratadas con MRT sobrevivieron durante mucho más tiempo que las ratas no irradiadas con los mismos tumores cerebrales agresivos. No se observaron efectos adversos a largo plazo después de la MRT y no hubo una disminución notable en la cognición, la visión, la movilidad o el comportamiento en las ratas tratadas.
El estudio, en el que participaron investigadores del Illawarra Health and Medical Research Institute (IHMRI), la Australian SynchrotronAustralia’s Nuclear Science and Technology Organisation (ANSTO), el Central Coast Cancer Center y el Prince of Wales Hospital, se publica en Scientific Informes.
Es el primer estudio australiano de supervivencia del cáncer cerebral MRT a largo plazo, y el primero en el mundo que analiza la optimización de la MRT preclínica personalizada para el cáncer cerebral de alto grado. Los resultados y métodos investigaron la MRT desde múltiples puntos de vista, incluida la radiación y la física médica, la radiobiología, las imágenes de diagnóstico y la supervivencia preclínica.
Autor principal y Ph.D. de la UOW. la estudiante Elette Engels dijo que los tumores cerebrales estaban entre los cánceres más difíciles de tratar.
«Los cánceres de cerebro requieren estrategias de tratamiento más rigurosas y novedosas para superar su resistencia a la radiación», dijo.
«Esta nueva técnica MRT trata los tumores con láminas de rayos X muy angostas en forma de oblea para administrar dosis muy altas de radiación de sincrotrón en muy poco tiempo.
«Esto no es factible con máquinas de rayos X de radioterapia convencional en hospitales. Nuestra investigación muestra que el tratamiento de las células tumorales es mucho más efectivo cuando la dosis de radiación se administra mediante MRT.
Dra. Moeava Tehei del Centro de física de radiación médica de la UOW. Crédito: Paul Jones, UOW
«Nuestro trabajo apunta a optimizar esta técnica y personalizar todo el procedimiento, desde el diagnóstico hasta el tratamiento, para cada paciente».
El tratamiento de los cánceres de cerebro en niños y adultos jóvenes es especialmente difícil. En los últimos 30 años, los resultados del tratamiento del cáncer de cerebro en niños y adultos jóvenes se han estancado.
La autora correspondiente, la Dra. Moeava Tehei, dijo que a pesar de los avances en las técnicas quirúrgicas, la radioterapia y la quimioterapia, los tumores cerebrales siguen siendo difíciles de extirpar quirúrgicamente y pueden ser resistentes a la radiación y los tratamientos farmacológicos.
«Hace mucho tiempo que se necesitaba un gran avance en el tratamiento del cáncer de cerebro», dijo el Dr. Tehei.
«Muchos sobrevivientes de cáncer cerebral sufren efectos secundarios cognitivos y somáticos del tratamiento, con mayores riesgos en los niños.
«Evitar el daño del tejido normal es clave para mejorar la calidad de vida de sobrevivientes de cáncer de cerebro».
La MRT de sincrotrón personalizada promete un tratamiento más rápido y eficaz para los cánceres de cerebro.
La radioterapia actual para un tumor cerebral generalmente se administra durante varias semanas con tratamientos de radiación En lugar de golpear un área más grande del cerebro con dosis más bajas de rayos X, repetidas varias veces, la nueva técnica implicaría una dosis única de rayos X de tasa de dosis ultra alta, dirigida con precisión a las células cancerosas.
«Una sola dosis de este tratamiento MRT de sincrotrón personalizado podría ser más eficaz que los múltiples tratamientos de radiación tal como se administran ahora. Los tiempos de espera y las dosis tóxicas podrían eliminarse si esta tecnología estuviera disponible en los hospitales», dijo la Sra. Engels.
Si bien es necesario realizar más investigaciones, con el objetivo de avanzar hacia ensayos clínicos en pacientes humanos, la evidencia para fecha sugiere que las técnicas probadas en este estudio serán transferibles a pacientes humanos.
La Sra. Engels también deseaba agradecer a todos los coautores, especialmente al profesor Michael Lerch, director de la Facultad de Física de la UOW, y a la profesora asociada Stephanie Corde, Director Adjunto de Física Médica de Oncología Radioterápica en el Hospital Prince of Wales en Sydney, por su importante contribución al estudio.
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El fármaco previene el deterioro cognitivo en ratones después del tratamiento con radiación para tumores cerebrales Más información: Elette Engels et al. Hacia la radioterapia personalizada con microhaz de sincrotrón, Scientific Reports (2020). DOI: 10.1038/s41598-020-65729-z Información de la revista: Scientific Reports
Proporcionar d by University of Wollongong Cita: Los rayos X ultrafinos se dirigen con precisión a las células cancerosas del cerebro (9 de julio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07 -ultra-fine-x-rays-brain-cancer-cells.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.