Пока не существует простого способа определения оптимального уровня дозы и схем лечения для терапии высокими дозами лучевой терапии, такой как стереотаксическая лучевая терапия, используемая для лечения рака мозга и легких, или для высокодозной брахитерапии при раке предстательной железы и других формах рака.
Онкологи-радиологи в Онкологическом центре Университета штата Огайо – Артур Дж. Онкологическая больница Джеймса и Ричард Дж. Исследовательский институт Соловь (OSUCCC-James), возможно, решил проблему, разработав новую математическую модель, которая охватывает все уровни доз.
Как правило, лучевая терапия рака проводится в небольших дозах ежедневно в течение многих недель. Онкологи часто рассчитывают расписание этих фракционированных курсов лечения с низкими дозами, используя математическую модель, называемую линейно-квадратичной (LQ) моделью. Та же модель расчета используется для оценки радиационного ответа, интерпретации клинических данных и проведения клинических испытаний.
"К сожалению, модель LQ не подходит для лучевой терапии с высокими дозами," говорит соавтор доктор. Нина Майр, профессор радиационной онкологии OSUCCC-James. "Наше исследование решает эту проблему, изменяя текущий метод для разработки модели Generalized LQ (gLQ), которая охватывает все уровни доз и графики."
По ее словам, при клинической проверке обобщенная модель gLQ могла бы направлять планирование доз и графиков, необходимых для новой радиохирургии и стереотаксической лучевой терапии, а также процедур высокодозной брахитерапии, которые все чаще используются для больных раком.
"Разработка надлежащих графиков доз облучения для этих многообещающих высокодозных методов лечения является очень сложной задачей," Майр говорит. "Как правило, он включает в себя исследования фазы I по поиску дозы и длительный, громоздкий процесс, который позволяет только постепенный переход от стадий доклинических и клинических испытаний к более широкой клинической практике."
Новая модель gLQ может позволить онкологам более эффективно разрабатывать графики доз облучения, помочь исследователям быстрее проводить клинические испытания конкретных видов рака и гораздо раньше сделать эти высокодозовые методы лечения доступными для больных раком, говорит Майр.
Фракционированная терапия с низкими дозами вызывает кумулятивное повреждение опухолевых клеток в течение многих недель воздействия, вызывая минимальный ущерб более выносливым нормальным клеткам. Однако пациенты должны неоднократно возвращаться в больницу в течение многих недель, чтобы завершить лечение.
Высокодозная терапия стала возможной благодаря достижениям компьютерных и лучевых технологий. Он использует несколько пучков излучения, которые точно соответствуют форме опухоли. Они сходятся на раке, чтобы обеспечить более высокий общий уровень радиации, сохраняя при этом нормальные ткани. Это убивает больше опухолевых клеток за один сеанс лечения, поэтому в целом требуется меньше лечения.
Новое исследование, недавно опубликованное в журнале Science Translational Medicine, тестировало модель gLQ на клеточных и животных моделях и, как ожидается, скоро будет оценено в клинических испытаниях.
"Наша Обобщенная модель LQ определяет соответствующие уровни излучения по всему широкому спектру доз, от низких до высоких и от многих до очень небольшого количества видов лечения, что является новым подходом," Майр говорит.