Late effecten van FLASH protonen radiotherapie op normale weefsels

Radiotherapie gebruikt ioniserende straling om tumorcellen te doden. Echter, omliggende weefsels worden onvermijdelijk meebestraald. Dit leidt vaak tot bijwerkingen, wat de dosis die aan de tumor gegeven kan worden, beperkt.Ultrasnelle radiotherapie (FLASH-RT) is een nieuwe manier van bestralen waarbij de dosis meer dan 1000x sneller wordt toegediend dan bij standaard radiotherapie. Preklinisch onderzoek laat zien dat dit gezonde weefsels veel minder beschadigt, terwijl de gewenste response van tumoren gelijk blijft.Echter, hoewel in een studie met huisdieren inderdaad minder bijwerkingen kort na bestralen optraden, werden wel ernstige late bijwerkingen gevonden, zoals het afsterven van huid en bot. Dit laat zien dat we op dit moment onvoldoende kennis hebben over het effect van FLASH-RT op late bijwerkingen, en de omstandigheden waaronder FLASH-RT toegepast kan worden.

Voorgestelde oplossing / doelstelling

Om FLASH-RT beschikbaar te maken voor klinisch gebruik is het dus essentieel te meten wat de invloed op late bijwerkingen is.

Onderzoeksvragen

Om klinische toepassing van FLASH-RT dichterbij te brengen, moet het mechanisme achter het mogelijk beschermend effect voor schade aan normale weefsels worden ontrafeld. Om te bepalen wat het effect van FLASH-RT is op late bijwerkingen, zullen we in een preklinisch model het effect meten op een belangrijk weefsel dat zeer geschikt is om late bijwerkingen te bestuderen: het ruggenmerg.

Plan van aanpak / onderzoeksopzet

Het optreden van schade en uitval van het ruggenmerg door bestraling is door ons en anderen uitgebreid onderzocht. Echter, hoe het ruggenmerg reageert op FLASH-RT is nog nooit bestudeerd. Daarom zullen wij in dit high-risk project eerst de FLASH-RT stralingsdosis die het ruggenmerg kan verdragen vergelijken die van conventionele bestraling. Daarnaast zullen we met geavanceerde moleculaire technieken verschillen in celbiologische mechanismen die geactiveerd worden door beide bestralingsmethoden vergelijken.

Verwachte uitkomst / relevantie voor de kankerpatiënt

Als inderdaad bescherming optreedt, maakt dit ons preklinisch ruggenmergmodel beschikbaar voor verder onderzoek naar mechanismen en bestralingscondities waaronder deze bescherming optreedt. Inzicht hierin is essentieel voor veilige toepassing van FLASH-RT. Daarmee kan dit project de basis leggen voor onderzoek naar de klinische toepasbaarheid van FLASH-RT. Indien dit inderdaad gerealiseerd kan worden zal dit de bijwerkingen van radiotherapie verminderen, en mogelijk de stralingsdosis die gegeven kan worden aan tumoren die op dit moment nog niet afdoende behandeld kunnen worden, verhogen. Daarmee kan FLASH-RT een revolutie teweeg brengen in de radiotherapie.

Vervolgstappen / implementatie

Als gebruik van protonen FLASH-RT voordeel biedt voor het ruggenmerg, zal dit de weg voor klinische vertaling en toepassing vrijmaken en onderzoek naar andere normale weefsels faciliteren.