किसी दिन, विशेष प्रणाली कणों के साथ कैंसर रोगियों को रोक सकती है, जो केवल माइक्रोसेकंड में विकिरण चिकित्सा का एक पूरा कोर्स देने के लिए करते हैं, नए शोध बताते हैं।
एक उभरती हुई तकनीक का उपयोग फ्लैश रेडियोथेरेपी के रूप में जाना जाता है, डॉक्टर समय के एक अंश में और पारंपरिक विकिरण चिकित्सा की लागत के एक अंश में ट्यूमर को मिटा सकते हैं - कम से कम सिद्धांत में। अभी तक, बिजली की तेज़ तकनीक ने मानव रोगियों में औपचारिक नैदानिक परीक्षणों का सामना नहीं किया है, हालांकि एक व्यक्ति ने प्रायोगिक उपचार प्राप्त किया, शोधकर्ताओं ने अक्टूबर 2019 में रेडियोथेरेपी और ऑन्कोलॉजी पत्रिका में रिपोर्ट किया। अब, इंटरनेशनल जर्नल ऑफ रेडिएशन ऑन्कोलॉजी, बायोलॉजी और फिजिक्स में 9 जनवरी को प्रकाशित एक नए माउस अध्ययन ने इस कैंसर चिकित्सा के वादे को आगे बढ़ाया है।
"यह एक ही ट्यूमर-नियंत्रण दर है, लेकिन सामान्य ऊतक पर काफी कम प्रभाव है," अध्ययन के सह-लेखक डॉ कीथ सेंगेल ने कहा, पेन्सिलवेनिया विश्वविद्यालय के अस्पताल में विकिरण ऑन्कोलॉजी के एक एसोसिएट प्रोफेसर हैं।
दूसरे शब्दों में, फ्लैश तकनीक स्वस्थ ऊतकों को बख्शते हुए ट्यूमर कोशिकाओं को मारने के लिए प्रकट होती है। तकनीक कणों की एक स्थिर धारा के साथ ट्यूमर साइट पर बमबारी करके काम करती है, आमतौर पर प्रकाश कणों, फोटॉन, या नकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रॉनों। अब, सेंगेल और उनके सहयोगियों ने मिश्रण में एक और कण फेंक दिया है: सकारात्मक रूप से चार्ज किया गया प्रोटॉन।
"यह इस अर्थ में अद्वितीय है कि ... यह कभी नहीं किया गया है," स्विट्जरलैंड में लुसाने विश्वविद्यालय अस्पताल में विकिरण-ऑन्कोलॉजी लैब के प्रमुख मैरी-कैथरीन वोजेनिन ने कहा, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे। उन्होंने यह नहीं कहा कि कैंसर कोशिकाओं से लड़ने के लिए प्रोटॉन को तैनात करना आवश्यक रूप से फोटॉन या इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करने से बेहतर रणनीति है। "इन सभी विभिन्न रणनीतियों में कुछ पेशेवरों और विपक्ष हैं।"
Cengel ने कहा कि प्रत्येक कण शरीर में विशिष्ट स्थानों में कुछ ट्यूमर प्रकारों को लक्षित करने के लिए विशिष्ट रूप से अनुकूल हो सकता है, जिसका अर्थ है कि कुछ रोगियों के लिए प्रोटॉन सबसे अच्छा उपचार विकल्प प्रदान कर सकते हैं।
समय की कुंजी है
"फ्लैश" नाम का अर्थ केवल उस अल्ट्राफास्ट रेट से है जिस पर तकनीक टिशू को टारगेट करने के लिए रेडिएशन डिलीवर करती है। वोमेनिन ने कहा कि मौजूदा थैरेपी के समान ही कुल मात्रा में विकिरण के साथ पुल्मसेल कोशिकाएं होती हैं, लेकिन कई हफ्तों तक खुराक का संचालन करने के बजाय, पूरा उपचार सिर्फ एक सेकंड के दसवें हिस्से तक रहता है।
"अगर हम एक सेकंड के सौवें हिस्से में जा सकते हैं, तो यह बेहतर है," उसने कहा।
गति सभी अंतर बनाती है। पारंपरिक विकिरण चिकित्सा में, एक रोगी दर्जनों उपचार सत्रों से गुजर सकता है, जिसके दौरान ट्यूमर कोशिकाओं के नष्ट होने से बहुत पहले स्वस्थ ऊतक क्षतिग्रस्त हो सकते हैं। लेकिन जब विकिरण की समान खुराक को तेज दर से वितरित किया जाता है, तो फ्लैश के साथ, स्वस्थ ऊतक अप्रकाशित रहते हैं। वास्तव में ऐसा क्यों होता है यह एक रहस्य बना हुआ है।
"वो मिलियन डॉलर का सवाल है ... हम इसे समझने की कोशिश करने के लिए कड़ी मेहनत कर रहे हैं," वोजेनिन ने कहा। शोध बताते हैं कि विकिरण के क्षणभंगुर फटने से स्वस्थ ऊतकों में ऑक्सीजन के स्तर में गिरावट हो सकती है, जिसमें आमतौर पर कैंसर कोशिकाओं की तुलना में अधिक ऑक्सीजन होता है। जर्नल क्लिनिकल ऑन्कोलॉजी की 2019 की रिपोर्ट के अनुसार ट्यूमर ऑक्सीजन की कमी के कारण पारंपरिक विकिरण थेरेपी का विरोध करते हैं, इसलिए फ़्लैश द्वारा प्रेरित अस्थायी प्रभाव से स्वस्थ कोशिकाओं को नुकसान हो सकता है, साथ ही हानिकारक मुक्त कणों के उत्पादन को कम किया जा सकता है।
लेकिन यह सबूत स्पष्ट नहीं करता है कि कैंसर कोशिकाएं उपचार के लिए स्वस्थ कोशिकाओं से अलग क्यों प्रतिक्रिया करती हैं; अधिक तंत्र खेलने की संभावना है, वोजेनिन ने कहा।
भले ही यह क्यों काम करता है, प्रारंभिक शिक्षा में फ्लैश विकिरण का वादा किया जाता है, हालांकि तकनीक की सीमाएं हैं। फोटॉन का उपयोग पूरे शरीर में ट्यूमर को लक्षित करने के लिए किया जा सकता है, लेकिन जो मशीनें कणों को गोली मारती हैं, वे आवश्यक खुराक-दर को प्राप्त करने के लिए अभी तक तेजी से आग नहीं लगा सकती हैं। उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन गहरे बैठे ट्यूमर तक पहुंचने के लिए ऊतकों को भेद सकते हैं लेकिन उत्पन्न करने के लिए तकनीकी रूप से कठिन हैं। कम-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन एक और विकल्प प्रदान करते हैं, लेकिन ये केवल 2 इंच (5 से 6 सेंटीमीटर) मांस के माध्यम से छेद कर सकते हैं, सेंगेल ने कहा।
जबकि कम ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉनों सतही ट्यूमर की देखभाल कर सकते हैं, सेंगेल और उनके सहयोगियों ने यह सिद्ध किया कि प्रोटॉन शरीर में गहरी स्थित कैंसर कोशिकाओं को लक्षित करने के लिए बेहतर अनुकूल हो सकते हैं। अपने विचार का परीक्षण करने के लिए, उन्हें नौकरी के लिए सही उपकरण बनाने थे।
परीक्षण के लिए रखा
टीम ने प्रयोगों को चलाने के लिए एक मौजूदा प्रोटॉन त्वरक का उपयोग किया, जिसे साइक्लोट्रॉन के रूप में जाना जाता है, लेकिन इसमें कई संशोधन किए गए। यह चाल उस दर को बढ़ाने के लिए थी जिस पर प्रोटॉन को मशीन से निकाल दिया जा सकता था, जबकि यह भी रणनीति विकसित करने के लिए कि प्रोटॉन कहाँ और किस मात्रा में आए थे। केंगेल ने कहा, इस बुनियादी ढांचे के साथ, टीम साइक्लोट्रॉन से बहने वाले प्रोटॉन के वर्तमान को बेहतर ढंग से नियंत्रित कर सकती है, "एक नल की तरह जिसे आप पूर्ण विस्फोट या ड्रिप चालू कर सकते हैं," सेंगेल ने कहा।
टीम ने इसके बाद मॉडल चूहों पर अपने साइक्लोट्रॉन का लक्ष्य रखा। प्रेरित ट्यूमर जानवरों के अग्न्याशय और उनकी ऊपरी आंतों में बढ़े, इसलिए शोधकर्ताओं ने कृन्तकों के उदर गुहाओं के माध्यम से विकिरण की एक एकल नाड़ी भेजी। फ्लैश 100 और 200 मिलीसेकंड के बीच चला, और एक दूसरे के साथ कई प्रोटॉन बीम को अस्तर ट्यूब में अनचाहे स्पेगेटी की तरह, टीम ने एक शॉट में पूरे उदर गुहा को मारा।
जैसा कि अपेक्षित था, उपचार ने ट्यूमर के विकास को रोक दिया और ऊतक जो आमतौर पर कैंसर से उत्पन्न होता है, जबकि आस-पास के स्वस्थ ऊतक को छोड़ दिया जाता है। पेरिस में इंस्टीट्यूट क्यूरी के एक शोध निदेशक विन्सेंट फेवाडॉन ने कहा कि यह फोटॉन या… इलेक्ट्रॉनों के बजाय प्रोटॉन का उपयोग करते हुए लक्ष्य के रूप में विवो में छोटी आंत के साथ effect फ्लैश ’प्रभाव का पहला अकाट्य प्रमाण है। अध्ययन, एक ईमेल में लाइव विज्ञान को बताया।
सफल होने के दौरान, अध्ययन चूहों में किया गया था, "और छोटे संस्करणों में, जो रोगियों में नहीं होता है," वोजेनिन ने कहा। दूसरे शब्दों में, अपने वर्तमान रूप में, प्रोटॉन फ्लैश तकनीक केवल एक समय में ऊतक के एक छोटे से क्षेत्र का इलाज कर सकती है। उन्होंने कहा कि तकनीक को बड़े जानवरों में परीक्षण करने के लिए तैयार करने से पहले काफी हद तक बढ़ाना होगा, और अंततः मनुष्यों, उसने कहा।
"मुख्य सीमा खुराक की दर में निहित है," फेवाडोन ने कहा। उन्होंने कहा कि शोध से पता चलता है कि अगर 100 मिलीसेकंड से अधिक के लिए फ्लैश विकिरण के संपर्क में आने पर स्वस्थ ऊतकों को नुकसान पहुंचना शुरू हो जाता है, तो उन्होंने कहा। "एकल-माइक्रोसेकंड पल्स में खुराक वितरित करना हमेशा बेहतर होता है। इसलिए, चुनौती है कि खुराक की दर को दो से पांच या उससे अधिक तक बढ़ाया जाए।"
सेंगेल और उनके सहयोगियों ने यह निर्धारित करने के लिए अपने उपकरणों और तकनीकों का अनुकूलन जारी रखने की योजना बनाई है कि यह निर्धारित करने के लिए कि खुराक की दर सबसे अधिक चिकित्सीय लाभ क्या है। इस तरह, टीम प्रारंभिक विषयों के रूप में जानवरों के साथ लेकिन तरह के नैदानिक परीक्षण चलाएगी। इस बीच, वोजनिन और उनके सहयोगियों ने अपनी स्वयं की फ्लैश तकनीकों का परीक्षण करने के लिए जल्द ही मानव रोगियों में पहला नैदानिक परीक्षण शुरू किया। कम ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करते हुए, वे सतही ट्यूमर का इलाज करना चाहते हैं, जैसे कि त्वचा के कैंसर में देखे जाने वाले।
"अगर हम बड़ी मात्रा में और नैदानिक अनुप्रयोगों में फ्लैश अवधारणा को मान्य कर सकते हैं, तो यह संभवतः सभी विकिरण चिकित्सा को बदल देगा," वोजेनिन ने कहा। उसने कहा कि उसे उम्मीद है कि अगले 10 वर्षों के भीतर कैंसर रोगियों को फ्लैश विकिरण के कुछ संस्करण उपलब्ध हो सकते हैं। फेवाडॉन ने कहा कि सतह के ट्यूमर को लक्षित करने वाले उपचार, साथ ही सर्जरी के माध्यम से उजागर होने वाले उपचार दो साल के भीतर तैयार हो सकते हैं। उन्होंने कहा कि उच्च ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन बीम का उपयोग करने की तकनीक पांच से 10 वर्षों के भीतर तैयार हो सकती है।
केंगेल ने कहा कि असली मानव रोगियों के लिए फ्लैश वेटर्स की मानें तो तकनीक डॉक्टरों को ट्यूमर को निशाना बनाने की अनुमति दे सकती है जो एक बार विकिरण के साथ उपचार को परिभाषित करता है।
"हम सचमुच उन चीजों का इलाज कर सकते हैं जो उन लोगों का इलाज और इलाज करना संभव नहीं है जो इलाज करना संभव नहीं है," उन्होंने कहा। "जाहिर है, उस पर नमक का बड़ा दाना।"
