Geleneksel Radyoterapinin Yerini Alabilecek Ultra Hızlı Kanser Tedavileri
İsviçre’nin dışındaki devasa yeraltı mağaralarında, bir gün yeni nesil radyoterapi cihazlarının geliştirilmesine öncülük edebilecek deneyler gerçekleştiriliyor. Bu cihazların karmaşık beyin tümörlerini tedavi etmesi, uzak organlara metastaz yapmış kanserleri ortadan kaldırması ve genel olarak kanser tedavisinin insan vücudu üzerindeki yükünü azaltması umut ediliyor.
Bu deneylere ev sahipliği yapan Avrupa Parçacık Fiziği Laboratuvarı (Cern), tüm dünyada parçacıkları ışık hızına yakın bir hıza çıkarabilen 27 kilometre (16,7 mil) uzunluğunda süper iletken mıknatıslardan oluşan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nı geliştiren parçacık fiziği merkezi olarak biliniyor.
Cern’in en büyük başarısı, diğer parçacıklara kütlelerini veren ve bunu yaparken evrende var olan her şeyin temelini atan “Tanrı Parçacığı” olarak adlandırılan Higgs bozonunun 2012’de keşfiydi.
Ancak son yıllarda, merkezin yüksek enerjili parçacıkları hızlandırma konusundaki benzersiz uzmanlığı yeni bir niş buldu: kanser radyoterapisi dünyası.
On bir yıl önce, şu anda Cenevre Üniversitesi Hastaneleri’nde (Hug) çalışan bir radyobiyolog olan Marie-Catherine Vozenin ve diğerleri, Flash adını verdikleri geleneksel radyoterapi tedavisine paradigma değiştiren bir yaklaşımı özetleyen bir makale yayınladılar.
Ultra yüksek doz oranlarında, bir saniyeden daha kısa pozlamalarla radyasyon vererek, kemirgenlerdeki tümörleri yok ederken sağlıklı dokuyu korumanın mümkün olduğunu gösterdiler.
Etkisi anında oldu
Uluslararası uzmanlar bunu çığır açıcı bir buluş olarak tanımladı ve dünyanın dört bir yanındaki radyobiyolog meslektaşlarını kemirgenlerde, evcil hayvanlarda ve şimdi de insanlarda çok çeşitli tümörleri tedavi etmek için Flash yaklaşımını kullanarak kendi deneylerini yapmaya teşvik etti.
Flash konsepti, tüm kanser hastalarının üçte ikisinin tedavi yolculuklarının bir noktasında alacağı en yaygın kanser tedavilerinden biri olan radyoterapinin uzun süredir devam eden bazı sınırlamalarını ele aldığı için yankı uyandırdı. Genellikle iki ila beş dakika boyunca bir X-ışını veya diğer parçacıkların uygulanmasıyla verilen toplam doz, hasta için daha tolere edilebilir hale getirmek için genellikle sekiz haftaya kadar düzinelerce bireysel tedavi seansına yayılır.
Son otuz yıldır, gelişmiş görüntüleme taramaları ve son teknoloji radyoterapi makineleri, artan bir hassasiyetle tek bir tümörü hedeflemeyi mümkün kıldı. Ancak, hasar verici veya ölümcül yan etki riski hala mevcuttur.
Vozenin, genellikle beyne radyoterapi uygulanarak tedavi edilebilen ancak bunun büyük bir maliyeti olan pediatrik beyin tümörleri örneğini veriyor.
“Hayatta kalanlar genellikle ömür boyu süren kaygı ve depresyonla baş başa kalıyor, radyasyonun etkisi ise beyin gelişimini etkileyerek önemli IQ kaybına neden oluyor,” diyor. “Bu çocukları [bazen] tedavi edebiliyoruz ancak ödedikleri bedel yüksek.”
ABD’deki Stanford Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde Flash bilimler laboratuvarını yöneten radyasyon onkolojisi profesörü Billy Loo, tümörlerin, özellikle de büyük hacimli olanların, çevreleyen dokudan nadiren düzgün bir şekilde ayrıldığını açıklıyor. Bu, sağlıklı hücrelere zarar vermekten kaçınmanın neredeyse imkansız olduğu anlamına geliyor, bu nedenle onkologlar genellikle istedikleri kadar yüksek bir doz kullanamıyorlar, diyor Loo.
Vozenin’e göre kanser uzmanları uzun zamandır radyasyon dozunu artırabilmenin, tedavisi zor kanserli hastaları tedavi etme yeteneklerini büyük ölçüde artıracağına inanıyorlardı. Örneğin, daha önce yapılan araştırmalar, beyine metastaz yapmış tümörleri olan akciğer kanseri hastalarında radyasyon dozunu artırabilmenin sağ kalımı artırabileceğini göstermişti.
Son yıllarda, hayvan çalışmaları Flash’ın vücuda verilen radyasyon miktarını belirgin şekilde artırmayı mümkün kılarken, çevredeki sağlıklı dokular üzerindeki etkisini en aza indirmeyi mümkün kıldığını defalarca göstermiştir. Bir deneyde, Flash ile iki tur radyasyon verilen sağlıklı laboratuvar fareleri , ikinci turda beklenen tipik yan etkileri geliştirmemiştir. Başka bir çalışmada, baş ve boyun kanserleri için Flash ile tedavi edilen hayvanlar , tükürük üretiminin azalması veya yutma zorluğu gibi daha az yan etki yaşamıştır.
Loo, ileride bu tür faydaların insan hastalara da yansıyabileceği konusunda ihtiyatlı bir iyimserlik içinde. “Flash, anti-tümör etkinliğinden ödün vermeden, geleneksel ışınlamadan daha az normal doku hasarı üretir – bu da oyunun kurallarını değiştirebilir,” diyor. Ek bir umut, bunun daha sonra yaşamın ilerleyen dönemlerinde radyasyon kaynaklı hasardan kaynaklanan ikincil kanser riskini azaltabileceğidir , ancak bunun böyle olup olmayacağını bilmek için henüz çok erken.
Şimdi, dünya çapında giderek artan sayıda insan denemesi yapılmaya başlanıyor. ABD, Ohio’daki Cincinnati Çocuk Hastanesi, göğüs kemiklerine yayılmış metastatik kanserli çocuklarda erken evre bir deneme planlıyor . Bu arada, İsviçre’deki Lausanne Üniversitesi Hastanesi’ndeki onkologlar , lokalize cilt kanseri olan hastalar için optimum doz, tedavinin ne kadar etkili olduğu ve herhangi bir yan etki olup olmadığı dahil olmak üzere ayrıntıların belirlendiği bir Faz 2 denemesi yürütüyor.
Parçacık seçimi
Karbon iyonlarından protonlara ve elektronlara kadar, radyoterapiyi iletmenin birçok yolu vardır ve her biri farklı uygulamalara ve zorluklara sahiptir. Radyoterapinin en hassas biçimlerinden biri, karbon iyonlarıyla verilen hadron terapisidir. Ancak tüm dünyada bunu sağlayabilen yalnızca 14 tesis vardır ve her birinin maliyeti yaklaşık 150 milyon dolardır (122 milyon sterlin) . Şu anda bu terapi, radyasyonun birkaç dakika içinde verildiği geleneksel bir dozaj rejimi kullanılarak verilmektedir . Ancak, Flash protokolüyle iyonlar bir saniyeden daha kısa sürede iletilecektir.
Hug’da radyasyon onkoloğu olan André-Dante Durham Faivre, “Yüksek enerjili elektronlar, ciltteki yüzeysel tümörleri tedavi etmek için kullanılabilir,” diyor. “Fotonlar, yani X ışınları veya protonlar [bir tür atom altı parçacık], daha derin tümörleri tedavi etmek için kullanılabilirken, karbon iyonlarını ve helyum parçacıklarını çok özel vakalar için saklıyoruz, çünkü bu tür tedaviyi yalnızca çok, çok büyük klinik merkezler sunabilir. Karbon iyon radyoterapisini uygulamak için gereken parçacık hızlandırıcı bir bina büyüklüğündedir.”
Şimdiye kadar, insan Flash denemeleri için tercih edilen parçacık protonlardı. Bunun nedeni, hem vücuda 30 cm’ye (12 inç) kadar nüfuz edebilmeleri ve bu sayede nispeten derin iç organlara ulaşabilmeleri hem de mevcut proton radyoterapi makinelerinin Flash doz oranlarını verecek şekilde nispeten kolay bir şekilde uyarlanabilmesiydi.
2020’de Cincinnati Üniversitesi Tıp Merkezi, birincil kanseri kemiklere metastaz yapmış hastalarda Flash proton radyoterapisinin ilk klinik denemesini başlattı ve erken sonuçlar tedavinin geleneksel radyoterapi kadar etkili olduğunu ve olumsuz olayların görülme sıklığının benzer olduğunu gösterdi. Şimdi, Pennsylvania Üniversitesi Perelman Tıp Fakültesi’ndeki radyasyon onkologları, bu yılın ilerleyen zamanlarında tekrarlayan baş ve boyun kanseri olan hastalarda kendi denemelerini başlatmayı umuyorlar.
“Bunlar, tümörlerinin ameliyatla çıkarılmasının imkansız olması nedeniyle başka pek fazla seçeneği olmayan hastalardır,” diyor önerilen deneyi yönetecek olan Pennsylvania Üniversitesi’nde radyasyon onkolojisi profesörü Alexander Lin. “Başka bir standart radyoterapi kürüne girmek, çene kırıkları, ağız yaraları ve hatta karotid arterinde potansiyel olarak ölümcül hasar gibi tehlikeli yan etkilere yol açabilir. Proton Flash’ın daha az toksik olacağına inanıyoruz.”
Pratik bir meydan okuma
Ancak Durham Faivre, proton Flash’ın gelecekte düzenleyiciler tarafından onaylanması durumunda dezavantajlardan birinin, ihtiyaç duyulan makinelerin hâlâ nispeten büyük olması, yani tedavinin yalnızca belirli sayıda merkezde uygulanabilmesi ve hasta erişiminin kısıtlanması olacağını söylüyor.
Cern şimdi Lozan Üniversitesi Hastanesi’ndeki araştırmacılar ve Fransız şirketi TheryQ ile birlikte, Flash doz oranlarında çok yüksek enerjili elektronlar olarak tanımlanan daha fazla radyasyon veren yeni bir hızlandırıcı türü geliştirmeye çalışıyor . Ve Durham Faivre’ye göre, Hug araştırmacıları şu anda bir X-ışını Flash makinesi geliştirmek için ticari ortaklarla görüşmelerde bulunuyor.
Durham Faivre, bu tür hızlandırıcıların, Flash’ın faydalarının büyük bir makineye ihtiyaç duymadan derin tümörlere uygulanmasını sağlayabileceğini söylüyor. Nihai hedef, radyoterapi ekipmanı olan herhangi bir hastanenin Flash sağlayabilmesini mümkün kılmak. “X-ray Flash makinelerinin zamanla mevcut geleneksel X-ray makinelerinin yerini alabileceğine inanıyoruz” diyor.
Özellikle Durham Faivre, yeni hızlandırıcıların onkologların , beyin kanserinin en yaygın türü ve hastalığın en ölümcül türlerinden biri olan ve beş yıllık sağ kalım oranı sadece %5 olan glioblastoma gibi daha karmaşık tümörleri ele almasına olanak tanıyabileceği konusunda iyimser .
Cincinnati Üniversitesi denemesinin ardından, onkologlar Flash makinelerinin çeşitli metastatik hastalık türlerinin (kanserin birincil konumundan yayıldığı) tedavisini iyileştirebileceği ve daha önce tedavi edilemez olduğu düşünülen hastaları gerçekten iyileştirebileceği konusunda umutlular. Loo, Flash’ın birincil ve ikincil tümörleri yok etmek için kullanılabileceğini, ardından hastalığın yayılmasını sağlayan mikroskobik kanser hücrelerini ortadan kaldırmak için kemoterapi veya immünoterapinin uygulanabileceğini öngörüyor.
Durham Faivre, “Metastatik kanserler, yaygın dağılımları nedeniyle vücudun büyük hacimlerini etkiler,” diyor. Bunun, genellikle tedavi edilmesinin zor olduğu anlamına geldiğini, çünkü tüm kanserli hücreleri öldürmek için vücudun dokularına yeterli radyasyon verilmesinin mümkün olmayacağını açıklıyor. Eğer bunu yaparsanız, hasta radyasyonun daha önce sağlıklı olan dokular üzerindeki etkilerinden sağ çıkamayabilir. Ancak yeni tedaviler bunu değiştiriyor, özellikle sınırlı metastazları olan kişilerde diyor. “Flash, çok daha fazla metastazı güvenli bir şekilde tedavi etme olasılığı sunuyor,” diyor.
Radyoterapi açığı
Geçtiğimiz Eylül ayında düzenlenen ve dünyanın dört bir yanından kanser uzmanlarını bir araya getiren UICC Dünya Kanser Kongresi’nde, kâr amacı gütmeyen Küresel Sağlık için Biyo Girişimler adlı kuruluşun başkan yardımcısı Katy Graef, bazen ” radyoterapi açığı ” olarak da adlandırılan, küresel sağlık alanındaki büyük bir zorluğa dikkat çekti.
Lancet Onkoloji Komisyonu tarafından derlenen verileri kullanan Graef, ABD ve Kanada’daki 4.172’ye kıyasla Sahra Altı Afrika’nın tamamında yalnızca 195 radyoterapi makinesi olduğunu açıkladı. Kanserden kaynaklanan yıllık insidans ve ölüm oranının 2040 yılına kadar Afrika kıtasında iki katına çıkması beklenirken , bölgenin önümüzdeki yirmi yılda 5.000’den fazla ek makineye ihtiyaç duyacağının tahmin edildiğini ve birçok ülkenin bu talebi karşılamakta zorlanacağını açıkladı.
Aralık ayında, dünya çapında ulusal kanser kontrol planlarının yeni bir incelemesi, radyoterapi açığının Afrika’nın ötesine, birçok düşük ve orta gelirli ülkeye nasıl uzandığını vurguladı. Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı’nda kanser tedavisi eylem programı direktörü ve makalenin yazarlarından biri olan Lisa Stevens, “Düşük gelirli ülkelerdeki kanser hastalarının yalnızca yaklaşık %10’u radyoterapiye erişebiliyorken, yüksek gelirli ülkelerde bu oran %90,” diyor. “Radyoterapinin kanser kontrol stratejilerine entegrasyonu her zamankinden daha önemli.”
