Radioterapia protonica FLASH: un approccio robusto al trattamento dei tumori cerebrali

 

Le distribuzioni di dose per i fasci di protoni FLASH con la tecnica shoot-through sono meno dipendenti dai tessuti che attraversano. Ciò è particolarmente importante per i pazienti con tumori cerebrali, spiegano i ricercatori, poiché i tumori vicini ai seni paranasali e alle cavità potrebbero essere considerati non idonei per la terapia protonica, a causa di cambiamenti nel riempimento del seno mascellare o della necessità di imaging e adattamento che richiedono tempo.

 

La terapia protonica è un trattamento antitumorale sempre più popolare che offre una forma di dose superiore alla radioterapia fotonica convenzionale.

Questa somministrazione di dosi ad alta precisione, tuttavia, significa che sono necessari dei margini per i bersagli per tenere conto delle incertezze che possono esporre più tessuto sano alle radiazioni.

Inoltre, le incertezze nel trasferimento lineare di energia (LET) e nell’efficacia biologica relativa (RBE) alla fine dell’intervallo del fascio possono aumentare l’irradiazione del tessuto sano dietro il bersaglio.

Un team della GROW School for Oncology and Reproduction dell’Università di Maastricht nei Paesi Bassi ha ora dimostrato, attraverso uno studio di pianificazione in silico, che la terapia protonica che utilizza fasci FLASH di protoni shoot-through potrebbe evitare queste incertezze.

I ricercatori riportano i loro risultati su Physics in Medicine & Biology.

Inoltre, la tecnica fornisce un’adeguata copertura del bersaglio e un risparmio di tessuto normale almeno pari a quello della terapia protonica clinica.

La terapia protonica clinica convenzionale utilizza una serie di picchi per irradiare il volume del tumore. La tecnica shoot-through, d’altra parte, impiega fasci di protoni ad alta energia che viaggiano direttamente attraverso il paziente, depositando la dose lungo tutto il loro percorso, con i picchi posizionati all’esterno del corpo.

Questo approccio rimuove le incertezze sul LET e sulla gamma di protoni. Tuttavia, elimina anche le caratteristiche di deposizione della dose favorevole dei protoni.

Per compensare questa perdita, i ricercatori si sono rivolti alla radioterapia FLASH, in cui le radiazioni erogate a dosi ultraelevate offrono il potenziale per distruggere i tumori risparmiando il tessuto normale circostante.

In particolare, hanno studiato l’effetto protettivo di FLASH nei tumori neurologici, in cui è stato osservato che la terapia protonica causa miglioramenti indotti dalle radiazioni (RICE) nel cervello.

“Nel follow-up dei pazienti con tumori neurologici c’è una preoccupazione per il potenziale effetto di un LET elevato sul tessuto cerebrale”, spiega la prima autrice Esther Kneepkens.

“Il RICE nel cervello, come visibile nelle scansioni MRI, ha mostrato una correlazione con le aree con valori di LET aumentati”.

Sebbene le lesioni RICE siano spesso asintomatiche, causano stress per il paziente e l’équipe terapeutica poiché imitano la progressione del tumore.

Kneepkens e colleghi, in collaborazione con RaySearch Laboratories, hanno creato piani FLASH di protoni shoot-through per cinque pazienti con cancro neurologico che avevano precedentemente ricevuto una terapia protonica a intensità modulata (IMPT).

Le radiazioni shoot-through hanno fornito una copertura del bersaglio paragonabile a IMPT originali e hanno raggiunto lo stesso numero di obiettivi clinici. Le dosi di molti organi a rischio, tra cui il tronco encefalico, l’ippocampo, l’ipofisi e i nervi ottici, erano più basse nello shoot-through rispetto a IMPT.

Questa dimostra come le distribuzioni di dose per i fasci di protoni shoot-through siano meno dipendenti dai tessuti che attraversano. Ciò è particolarmente importante per i pazienti con tumori cerebrali, spiegano i ricercatori, poiché i tumori vicini ai seni paranasali e alle cavità potrebbero essere considerati non idonei per la terapia protonica, a causa di cambiamenti nel riempimento del seno mascellare o della necessità di imaging e adattamento che richiedono tempo.

Per gentile concessione di: CC BY 4.0/Phys. Med. Biol. 10.1088/1361-6560/ad0280)