Diffuserande alfasändare strålbehandling

Diffusing Alpha-emitters Radiation Therapy eller DaRT är en alfapartikelbaserad strålbehandling för behandling av solida tumörer .

Denna terapi utvecklades vid Tel Aviv University i Israel av professorerna Itzhak Kelson och Yona Keisari. Behandlingen levereras genom intratumoral insättning av metallrör som kallas "frön", som har Radium-224- atomer fixerade på sin yta. När radium sönderfaller frigörs dess kortlivade dotter Radon-220 från fröet genom rekylenergi. Döttrarna till Radon-220, i synnerhet Pb-212, sprids i tumören och avger högenergialfapartiklar som förstör tumören. Eftersom de alfa-emitterande atomerna bara diffunderar några millimeter i vävnaden, utrotar DaRT tumörcellerna och skonar den omgivande friska vävnaden.

Alfastrålning

Alfastrålning är ett kärnfenomen där en tung radionuklid avger en energisk alfapartikel (som består av två protoner och två neutroner) och omvandlas till en annan radionuklid. Den emitterade alfapartikeln har ett vävnadsområde på endast 40-90 mikron, vilket minimerar sidoskador när den används i behandlingssyfte. Detta begränsar dock också dess förmåga att förstöra tumörer som är många millimeter i diameter. Alfastrålning har en potent celldödande förmåga eftersom den har en hög linjär energiöverföring (LET) vilket översätts till en hög relativ biologisk effektivitet (RBE).

Behandling av cancer

Uppfinningen av DaRT gör det möjligt att använda alfastrålning för att behandla solida tumörer, eftersom den övervinner räckviddsbegränsningen för alfapartiklar i vävnad. Dotteratomerna i Radium-224 kan var och en diffundera flera millimeter i tumörvävnad, samtidigt som de avger alfapartiklar. Den tumördödande förmågan hos DaRT kommer huvudsakligen från förmågan hos alfastrålning att irreparabelt bryta dubbelsträngat DNA i tumörceller. Denna förmåga verkar inte vara beroende av stadium av cellcykeln eller nivån av syresättning av cancercellen.

Prekliniska studier i flera tumörtyper

Prekliniska studier har visat att DaRT effektivt kan skada alla typer av solida tumörer. Studier av 10 olika tumörtyper hos möss visade att alla svarade på DaRT.

Kombinationsbehandling av DaRT med antingen kemoterapi eller immunterapi

I prekliniska studier förbättrades DaRT-effektiviteten när den kombinerades med standardkemoterapier som 5-FU. Dessutom kunde DaRT förvandla tumören till sitt eget vaccin och stimulera ett systemiskt antitumörimmunsvar. Detta immunsvar förstärktes effektivt genom tillsats av immunstimulerande medel och/eller inhibitorer av immunsuppressiva celler. Denna immuneffekt observerades inte bara som ökad lokal tumördestruktion vid det primära tumörstället, utan också genom eliminering av tumörmetastaser i lungorna. Dessa resultat tyder på att DaRT i kombination med immunterapi inducerar ett tumörspecifikt systemiskt immunsvar.

Behandling av solida tumörer hos mänskliga patienter med DaRT

De första resultaten av DaRT på mänskliga patienter, från en pilotstudie av 28 patienter av Prof. Popovtzer (Israel) och Dr. Bellia (Italien), publicerades 2020. Bland denna kohort av äldre patienter (medianålder, 80,5 år) ), 61 % hade återkommande och tidigare behandlade tumörer, inklusive 42 % som var strålningsresistenta från tidigare behandling. Patienterna diagnostiserades med histopatologiskt bekräftat skivepitelcancer i huden eller på huvud och hals . Hundra procent av tumörerna svarade på DaRT, med fullständiga svar som inträffade i mer än 78% av fallen, och ingen större toxicitet noterades. Trettio dagar efter behandlingen fanns ingen mätbar radioaktivitet i blodet eller urinen hos patienterna. Ytterligare studier i större populationer pågår nu för att stärka stödet angående säkerheten och effektiviteten av denna teknik för intratumoral alfastrålning-baserad tumörablation.