Ακτινοθεραπευτική Ογκολογία και τεχνολογική πρόοδος

Η ακτινοθεραπεία, υπήρξε και παραμένει ένας από τους κύριους τρόπους αντιμετώπισης του καρκίνου, μαζί με την χημειοθεραπεία και τη χειρουργική.

Γράφει ο
Κων/νος Δαρδούφας
Αναπληρωτής Καθηγητής Ακτινοθεραπευτικής Ογκολογίας

Στις αναπτυγμένες χώρες, ένας στους δύο ασθενείς με καρκίνο υποβάλλονται σε ακτινοθεραπεία σε κάποιο στάδιο της νόσου. Η ακτινοθεραπεία είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική έναντι πρωτοπαθών όγκων, ελαττώνοντας την τοπική υποτροπή, αυξάνοντας, ενδεχομένως, την επιβίωση και περιορίζοντας την ανάπτυξη μεταστατικής νόσου. Επίσης είναι πολύ αποτελεσματική στην ανακούφιση των συμπτωμάτων από τη μεταστατική νόσο. Στο σύνολο των ασθενών που καταφέρνουν να επιβιώσουν του καρκίνου, εκτιμάται ότι ποσοστό 40% έχει θεραπευθεί χάρη στην ακτινοθεραπεία, είτε ως μοναδική θεραπεία είτε ως βασική συνιστώσα της θεραπείας.

Ένας από τους λόγους για τους οποίους η ακτινοβολία αποτυγχάνει στον έλεγχο των κακοήθων νεοπλασιών είναι η δυσκολία της να αποθέσει θανατηφόρα δόση ακτινοβολίας στην περιοχή του στόχου, χωρίς να βλάψει τους γύρω φυσιολογικούς ιστούς. Στόχος της ακτινοβολίας είναι η εξουδετέρωση κακοήθων κυττάρων με τη λιγότερο δυνατή νοσηρότητα. Η συμβατική ακτινοθεραπεία, από την εποχή που παρουσιάσθηκαν οι γραμμικοί επιταχυντές, ανέπτυξε την δυνατότητα αντιμετώπισης των «εν τω βάθει» κακοήθων όγκων. Οι συμβατικές δέσμες είχαν συνήθως σχήμα τετραγώνου ή παραλληλογράμμου και αναπόφευκτα περιλάμβαναν σημαντικό τμήμα φυσιολογικών ιστών. Οι φυσιολογικοί ιστοί είναι περισσότερο ευαίσθητοι στην ακτινοβολία από τα κύτταρα του όγκου. Επομένως η ανοχή των φυσιολογικών ιστών αποτελεί τον περιοριστικό παράγοντα της συνολικής δόσης με συνέπεια να εναποτίθεται μικρότερη δόση και να ελαττώνεται η δυνατότητα εξουδετέρωσης του όγκου. Η μεγίστη δόση ακτινοβολίας που είναι δυνατόν να χορηγηθεί με τη συμβατική τεχνική, είναι ανεπαρκής στην πλειονότητα των περιπτώσεων για τον έλεγχο της τοπικά προχωρημένης νόσου.

Κατά τη διάρκεια της περασμένης δεκαετίας, ταυτόχρονα με την ανάπτυξη των υπολογιστών και της ιατρικής απεικόνισης παρουσιάστηκε η τεχνική της τρισδιάστατης συμμόρφου ακτινοθεραπείας [3-D conformal radiotherapy (3D-CRT)]. Με αυτήν περιορίζεται το τμήμα των φυσιολογικών ιστών που ακτινοβολείται, ενώ αυξάνεται η δόση που λαμβάνει ο όγκος-στόχος. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρησιμοποίηση εξατομικευμένων εκμαγείων διαμόρφωσης της δέσμης ακτινοβολίας ή ακόμη και πολύφυλλων διαφραγμάτων {multi-leaf collimation, (MLC)}, τα οποία παρεμβάλλονται στη δέσμη τροποποιώντας την κατά τρόπον ώστε να προσαρμόζεται η ακτινοβολία στην περιοχή του όγκου-στόχου, ενώ αντίστοιχα μειώνεται το ποσοστό των συμπεριλαμβανόμενων φυσιολογικών ιστών κατά 40-50 %. Με τον τρόπο αυτό δίδεται η δυνατότητα χορήγησης μεγαλύτερης δόσης στον όγκο-στόχο, ενώ ελαχιστοποιούνται οι παρενέργειες. Παρόλα αυτά σημαντικό τμήμα φυσιολογικών ιστών εξακολουθεί να συμπεριλαμβάνεται στην περιοχή ακτινοβόλησης, με επακόλουθο την αύξηση της πιθανότητας παρενεργειών.

Στις αρχές της τρέχουσας δεκαετίας εμφανίζεται και αναπτύσσεται θεωρητικά και τεχνολογικά η μεταβαλλόμενης έντασης ακτινοβόληση [Intensity modulated radiation therapy (IMRT)]. Πρόκειται για προηγμένο τρόπο ακτινοθεραπείας, κατά τον οποίο χρησιμοποιούνται γραμμικοί επιταχυντές, ελεγχόμενοι από ηλεκτρονικούς υπολογιστές, με σκοπό την εναπόθεση δόσεων ακτινοβολίας ακριβείας σε έναν κακοήθη όγκο ή σε συγκεκριμένες περιοχές μέσα στον όγκο. Η δόση ακτινοβολίας προσαρμόζεται στην τρισδιάστατη (3D) μορφή του όγκου, μεταβάλλοντας και ελέγχοντας την ένταση της δέσμης ακτινοβολίας, με σκοπό την εναπόθεση υψηλής δόσης στον όγκο-στόχο, ελαχιστοποιώντας την έκθεση ακτινοβολίας στους γύρω φυσιολογικούς ιστούς. Χαρακτηριστικά, συνδυασμοί διάφορων μεταβαλλόμενων ως προς την ένταση δεσμών ακτινοβολίας κατευθύνονται από διαφορετικές γωνίες, προκειμένου να παράγουν μια προσαρμοσμένη και εξατομικευμένη δόση ακτινοβολίας μεγιστοποιώντας έτσι τη δόση στον όγκο και ταυτόχρονα προστατεύοντας τους παρακείμενους φυσιολογικούς ιστούς.

Επειδή η αναλογία της δόσης των φυσιολογικών ιστών ως προς τον όγκο μειώνεται σημαντικά με την τεχνική IMRT, υψηλότερες και αποτελεσματικότερες δόσεις ακτινοβολίας μπορούν ακίνδυνα να εναποτεθούν στους όγκους με λιγότερες παρενέργειες έναντι των συμβατικών τεχνικών ακτινοθεραπείας. Η τεχνική IMRT έχει επίσης τη δυνατότητα μείωσης της τοξικότητας, ακόμα και όταν δεν αυξάνονται οι δόσεις. Σήμερα, η τεχνική IMRT χρησιμοποιείται για την αντιμετώπιση του καρκίνου σε διάφορες εντοπίσεις όπως προστάτου, κεφαλής λαιμού, θυρεοειδούς, γυναικολογικών όγκων και άλλων.

Η πρόοδος στην απεικονιστική τεχνολογία έχει παίξει ζωτικό ρόλο σε κάθε κλάδο της ιατρικής επιστήμης. Το γεγονός αυτό είχε την ευρεία απήχηση και στην ακτινοθεραπευτική ογκολογία. Η δυνατότητα απόκτησης, ενίσχυσης, ανάγνωσης και περαιτέρω ανάλυσης του δικτύου των απεικονιστικών λεπτομερειών είναι απαραίτητη για τη συνολική διαδικασία της διάγνωσης και της θεραπευτικής εφαρμογής και, επιπλέον, αποτελεί το κλειδί της δυνατότητας παροχής ακτινοθεραπείας υψηλής τεχνολογίας. Με τον τρόπο αυτό διευκολύνεται ο σχεδιασμός της θεραπείας καθώς και ο εντοπισμός του στόχου για την ακριβέστερη χορήγηση ακτινοθεραπείας. Στο στάδιο του σχεδιασμού ο καθορισμός του όγκου και των υγειών ιστών γίνεται μέσω αξονικής τομογραφίας, συχνά όμως επιτυγχάνεται μεγαλύτερη ακρίβεια με χρήση μαγνητικής τομογραφίας ή απεικόνισης ΡΕΤ. Κατά το στάδιο αυτό υπάρχει επίσης η δυνατότητα χρήσης τρισδιάστατης απεικόνισης των μαλακών ιστών για τον εντοπισμό του στόχου. Η κίνηση του όγκου μπορεί να ανιχνευθεί με φθοριοσκοπική απεικόνιση των ακτινοσκιερών δεικτών, που έχουν εμφυτευτεί εντός ή πέριξ του όγκου.

Οι εξελίξεις αυτές επιτρέπουν την παρατήρηση και την καταγραφή των αλλαγών των διαστάσεων, της θέσης και του σχήματος του όγκου κατά τη διάρκεια της ακτινοθεραπείας. Έτσι αυξάνεται η γεωμετρική ακρίβεια της ακτινοθεραπείας. Η θεραπεία που καθοδηγείται από την απεικόνιση, [Image Guided Radiation Therapy (IGRT)] αυξάνει επίσης την ομοιομορφία των χορηγούμενων δόσεων σε ένα δεδομένο πληθυσμό ασθενών και βελτιώνει τη δυνατότητα μέτρησης, αξιολόγησης και διόρθωσης της σκόπευσης κατά τη διάρκεια της ακτινοβόλησης.

Παρόλο που οι εξελίξεις αυτές φαίνονται εντυπωσιακές, οι μελλοντικές θεαματικές αλλαγές στην ακτινοθεραπεία θα συνδυάσουν τις νέες εξελίξεις στη μοριακή βιολογία με τις πλήρεις δυνατότητες της τεχνολογίας ακτινοθεραπείας υψηλής ακριβείας. Γενετικοί προγνωστικοί δείκτες θα επιτρέψουν τον εξατομικευμένο σχεδιασμό θεραπειών για κάθε ασθενή με βάση τα εκτιμώμενα αποτελέσματα της ακτινοθεραπείας στους υγιείς ιστούς και στα καρκινικά κύτταρα. Η θεραγνωστική (Theragnostic) απεικόνιση (ήτοι η χρήση ιατρικών απεικονίσεων για να επιλεγεί η καλύτερη θεραπεία συγκεκριμένων ασθενών) θα αξιοποιήσει τη λειτουργική απεικόνιση για το σχεδιασμό βιολογικά καθοδηγούμενης ακτινοθεραπείας. Για την ουσιαστική βελτίωση των θεραπευτικών δυνατοτήτων της ακτινοθεραπείας μπορούν να χρησιμοποιηθούν νέοι μοριακοί παράγοντες στόχευσης. Ένα καλό παράδειγμα είναι ο συνδυασμός ακτινοθεραπείας με αντισώματα που δεσμεύουν τους υποδοχείς του επιδερμοειδούς αυξητικού παράγοντος [epidermal growth factor-receptor (EGFR)], γεγονός που βελτιώνει τον τοπικό έλεγχο και την επιβίωση για τον καρκίνο της κεφαλής και λαιμού.

Αναμένεται ότι όλες αυτές οι εξελίξεις στην καθοδηγούμενη θεραπεία του καρκίνου θα συντελέσουν στην εμφάνιση τεχνικών ακτινοθεραπείας μεγαλύτερης ακριβείας, θα συμβάλουν στη βελτίωση του ελέγχου επί του όγκου, θα μειώσουν την εμφάνιση και τη σοβαρότητα των επιπλοκών και θα διευκολύνουν την ανάπτυξη περισσότερων πρωτοκόλλων αντιμετώπισης του καρκίνου οδηγώντας στη νέα εποχή της Ακτινοθεραπευτικής Ογκολογίας.

References

Bentzen SM. High-tech in radiation oncology: should there be a ceiling? Int J Radiat Oncol Biol Phys 2004; 58: 320–30.

Bernier J, Bentzen SM. Altered fractionation and combined radiochemotherapy approaches: pioneering new opportunities in head and neck oncology. Eur J Cancer 2003; 39: 560–71.

Chapman JD, Bradley JD, Eary JF, et al. Molecular (functional) imaging for radiotherapy applications: an RTOG symposium. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2003; 55: 294–301.

Dearnaley DP, Khoo VS, Norman AR, et al. Comparison of radiation side-effects of conformal and conventional radiotherapy in prostate cancer: a randomised trial. Lancet. 1999;353 (9149):267–72.

Lyons JA, Kupelian PA, Mohans DS, et al. Importance of high radiation doses (72 Gy or greater) in the treatment of stage T1-T3 adenocarcinoma of the prostate. Urology. 2002;55:85-90.

Nutting CM, Convery DJ, Cosgrove VP, et al. Reduction of small and large bowel irradiation using an optimized intensity-modulated pelvis radiotherapy technique in patients with prostate cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2000; 48:649-656.

Valicenti R, Lu J, Pilepich M, et al. Survival advantage from higher-dose radiation therapy for clinically localized prostate cancer treated on the Radiation Therapy Oncology Group Trials. J Clin Oncol. 2000; 18:2740-2746.

Zelefsky MJ, Fuks Z, Hunt M, et al. High-dose intensity-modulated radiation therapy for prostate cancer: Early toxicity and biochemical outcome in 772 patients. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2002; 53:1111-1116.