Dnes 60-ročný pacient trpiaci rakovinou pľúc dostal terapiu protónovým lúčom, medicínsky postup, pri ktorom sú kladne nabité častice presne zamerané na nádor. Je to prvýkrát, čo sa tento typ rádioterapie použil na liečbu rakoviny pľúc vo Švajčiarsku. 7-týždňový priebeh liečby je súčasťou medzinárodného klinického skúšania, na ktorom sa zúčastňujú Paul Scherrer Institute (PSI) a kantonálne nemocnice v Aarau. PSI má už bohaté skúsenosti s protónovou terapiou a od roku 1996 úspešne lieči pacientov s nádormi v oblasti hlavy a krku, ako aj trupu. Účelom klinickej štúdie je preskúmať ďalšiu medicínsku indikáciu: inoperabilné nádory na pľúcach. Lekári očakávajú, že táto oveľa menej agresívna, ale presnejšia forma rádioterapie bude mať menej sekundárnych účinkov na zdravé pľúcne tkanivo a srdce.

Rakovina pľúc je vo Švajčiarsku najsmrteľnejším typom rakoviny a tiež jedným z najbežnejších: každoročne postihuje približne 4 500 pacientov. Chirurgia je najbežnejšou formou liečby. Pri pokročilých nádoroch po operácii nasleduje chemoterapia a rádioterapia, niekedy aj imunoterapia. Nie všetky nádory sa však dajú chirurgicky odstrániť, preto vedci v súčasnosti intenzívne skúmajú zlepšenie neinvazívnych liečebných metód. Pre pacientov vo Švajčiarsku teraz Paul Scherrer Institute (PSI) ponúka novú alternatívu: terapiu protónovým lúčom (PBT). Výskumníci PSI dúfajú, že to predĺži mieru prežitia pacientov – dokonca aj bez chirurgického zákroku – a zníži sekundárne účinky spôsobené rádioterapiou, ako sú srdcové problémy a zápal pľúc.

Ako uviedol Damien Weber, hlavný lekár a vedúci Centra pre protónovú terapiu. (CPT) v PSI: „Dnes sme použili protónovú terapiu ako súčasť medzinárodnej 3. fázy klinickej štúdie na liečbu nášho prvého pacienta s rakovinou pľúc, konkrétne nemalobunkového bronchiálneho karcinómu. Pacient mal nádor v pokročilom štádiu, ktorý nebolo možné chirurgicky odstrániť.“ Štúdiu vedie americká výskumná organizácia, ktorá dohliada na onkologické klinické štúdie, NRG Oncology. PSI sa zúčastňuje spolu s Rádio-onkologickým centrom kantonálnych nemocníc Aarau (KSA) a Baden (KSB) – jedinými ústavmi mimo USA, ktoré tak robia. Cieľom štúdie je porovnať výsledky zavedenej rádioterapie s protónovou terapiou pri liečbe nemalobunkového bronchiálneho karcinómu – najčastejšej formy rakoviny pľúc – v pokročilom, inoperabilnom štádiu.

Ako uviedol Oliver Riesterer, hlavný lekár Rádio-onkologické centrum KSA a KSB: „Skutočnosť, že náš rádioonkologický tím a PSI boli pozvaní, aby sa zúčastnili na skúške, je spôsobená najmä dlhoročnými odbornými znalosťami oboch inštitúcií v oblasti rádioterapie a naším členstvom v NRG Oncology. Pacientom s rakovinou môžeme ponúknuť jedinečnú príležitosť: zúčastniť sa prvej švajčiarskej randomizovanej štúdie porovnávajúcej výsledky protónovej terapie a tradičnej rádioterapie.“ Pacienti sú náhodne zaradení do oboch typov liečby: niektorí dostávajú protónovú terapiu v PSI, iní rádioterapiu v Rádio-onkologickom centre KSA-KSB. Ako ďalej dodal Riesterer pri opise dizajnu štúdie: „Keďže máme v súčasnosti k dispozícii najmodernejšie vybavenie pre konvenčnú rádioterapiu, môžeme porovnávať to najlepšie s najlepším.“

Hlavný rozdiel

Obidva typy žiarenia poškodzujú genetický materiál v nádorových bunkách a tým ich zabíjajú – rozdiel sa predpokladá v ich fyzikálnych vlastnostiach: klasická radiačná terapia využíva röntgenové lúče alebo fotóny, zatiaľ čo protónová terapia uvoľňuje nabité častice. Röntgenové lúče sa dnes dajú veľmi presne zamerať na nádor, no fotóny sa šíria aj do okolitého zdravého tkaniva a poškodzujú ho – čím vyššia dávka žiarenia, tým väčšie poškodenie. Naproti tomu protónové lúče poskytujú oveľa vyššiu presnosť. Technika bodového skenovania vyvinutá v PSI smeruje lúč protónových častíc nie hrubších ako ceruzka na nádor a skenuje celý nádor zozadu dopredu. Protóny ukladajú takmer celú svoju energiu priamo do nádoru, čím ničia rakovinové bunky. Zdravé tkanivo pred nádorom dostáva len veľmi nízku dávku a tkanivo za nádorom žiadnu, pretože lúč je spomalený nádorovým tkanivom (na rozdiel od fotónovej terapie). Vplyv žiarenia na zdravé tkanivo je teda oveľa slabší.

Ako uviedol Weber: „Očakávame, že protónová terapia bude efektívnejšia len na základe jej fyzikálnych vlastností.“ Lekár si na základe tohto predpokladu spomína na mladého pacienta, ktorého už pred pár rokmi v PSI liečil protónovou terapiou. Ďalej dodal: „Výsledky boli veľmi dobré. Zatiaľ sa nám však nepodarilo s istotou preukázať, či protónová terapia prospieva všetkým pacientom. Dôvodom je nedostatok kvalitných klinických štúdií, ktoré priamo porovnávajú obe metódy.“ Aby takéto štúdie poskytli zmysluplné výsledky, pacienti musia podstúpiť randomizovanú štúdiu, v ktorej im bude pridelená buď rádioterapia, alebo protónová terapia, pretože je to jediný spôsob, ako minimalizovať účinok iných faktorov. Tieto randomizované štúdie sú však veľmi časovo náročné a drahé. V onkológii sa preto takmer vždy vykonávajú vo väčších ústavoch s vysokým štandardom kvality a počtom pacientov.

Pred začatím pokusu musel PSI – ako všetci účastníci štúdie, vrátane Rádio-onkologického centra KSA-KSB – prejsť zdĺhavým procesom akreditácie Centrom rakoviny M. D. Andersona v Houstone, inštitútom povereným NRG Oncology. Ako vysvetlil Dominic Leiser, rádioonkológ z PSI: „Na účely porovnania údajov je dôležité zabezpečiť, aby sa všetci pacienti liečili rovnakým spôsobom a s rovnakými štandardmi kvality. Museli sme teda napríklad dokázať, že vieme presne zacieliť nádor u figuríny pacienta v tolerancii dvoch milimetrov a ukázať, že podaná dávka je presne taká, akú sme si vopred vypočítali.“ Aby sme zabezpečili požadovanú kontrolu kvality, PSI tím vykonával rádioterapiu na „fantómoch.“ Tieto figuríny majú integrované zariadenia na meranie dávok a napodobňujú vlastnosti ľudského pacienta – dokonca je možné simulovať pohyb pľúc pri dýchaní.

Veľký krok pre protónovú terapiu

Liečba onkologického pacienta touto metódou otvára v PSI novú kapitolu protónovej terapie. Zatiaľ čo tento typ terapie sa už etabloval na liečbu niektorých nádorov v oblasti hlavy, krku a trupu, liečba nádorov v pľúcach je novou oblasťou. Keďže sa pľúca pri dýchaní pohybujú, je obzvlášť ťažké nasmerovať protónové lúče na pľúca s vysokou presnosťou, pretože ich poloha sa mení až o dva centimetre s každým nádychom. Ako vysvetlil Leiser: „Musíme sa uistiť, že protónový lúč skenuje celý nádor napriek pohybu dýchania. Používame na to špeciálny trik, známy ako preskenovanie. Nádor a okolitá oblasť sa niekoľkokrát skenujú protónovým lúčom. To však niekedy vedie k tomu, že je postihnuté viac zdravého pľúcneho tkaniva, ako je potrebné.“ Aby sa tomu zabránilo, vedci z PSI majú druhý trik: dávka protónov sa vystrelí iba vtedy, keď pľúca vydýchnu. Aby sa to dosiahlo, urobí sa počítačový tomogram (CT sken), ktorý zaznamenáva všetky fázy nádychu a výdychu. Na hruď pacienta sa umiestni značka s veľkosťou približne dvoch frankov, ktorá sa pohybuje hore a dole, keď pacient dýcha, a možno ju zobraziť na CT skene. Počas procedúry akútneho protónového žiarenia je potom poloha tohto markera sledovaná špeciálnou videokamerou. Akonáhle marker ukazuje, že pacient úplne vydýchol, vystrelí sa dávka protónov. Naopak, protónový lúč sa zastaví, kým sa pacient nadýchne. Ako dodal Leiser: „Táto technika je pre pacientov veľmi pohodlná, pretože im umožňuje úplne normálne dýchať počas liečby.“

Na klinickom skúšaní sa má zúčastniť celkovo 330 pacientov, pričom približne 10 z nich je vo Švajčiarsku. Ako uviedol Weber: „Spolupráca našich dvoch inštitúcií je míľnikom pre pacientov s rakovinou v kantóne Aargau.“ Obe centrá majú záujem užšie spolupracovať aj na iných projektoch. Riesterer zdôraznil: „Naším cieľom je použiť fotónovú aj protónovú terapiu na dosiahnutie najlepších možných výsledkov pre našich pacientov.“

O PSI

Paul Scherrer Institute PSI vyvíja, buduje a prevádzkuje veľké, komplexné výskumné zariadenia a sprístupňuje ich národnej a medzinárodnej výskumnej komunite. Vlastné kľúčové výskumné priority ústavu sú v oblasti hmoty a materiálov, energetiky a životného prostredia a ľudského zdravia. PSI sa zaviazal vzdelávať budúce generácie. Preto približne jednu štvrtinu našich zamestnancov tvoria postdoktorandi, postgraduanti alebo učni. Spolu PSI zamestnáva 2100 ľudí a je tak najväčším výskumným ústavom vo Švajčiarsku. Ročný rozpočet predstavuje približne 400-miliónov CHF. PSI je súčasťou domény ETH, pričom ďalšími členmi sú dva Švajčiarske federálne technologické inštitúty, ETH Zürich a EPFL Lausanne, ako aj Eawag (Švajčiarsky federálny inštitút pre vedy o vode a technológie), Empa (Švajčiarske federálne laboratóriá pre vedu o materiáloch a technológie) a WSL (Švajčiarsky federálny inštitút pre výskum lesa, snehu a krajiny).

Zdroj: https://www.psi.ch, zverejnené: 10. 11. 2021, autor: rpa