Licht—buchstäblich—auf Widerstand zu Strahlentherapie

Eine neue Johns-Hopkins-Studie bietet das Versprechen gegenüber eines Tages die Möglichkeit, nicht-invasiv untersuchen, die Veränderungen in Krebs zu bestimmen, ob Sie reagieren auf Strahlung behandelt werden, bevor die Behandlung überhaupt beginnt.

Die Ergebnisse, veröffentlicht Feb. 28 in der Krebsforschung, kann potenziell identifizieren von Untergruppen von Patienten, die am besten geeignet für die Bestrahlung, wodurch die medizinische überdosierung und helfen Patienten vermeiden, die negativen Auswirkungen von Strahlung.

„Unsere letztendliche Hoffnung ist, um in der Lage sein, um vorauszusagen, ein ansprechen des Patienten vor der Bestrahlung selbst beginnt, so sparsam Patienten, deren Tumoren nicht behandelt werden, die mit Strahlung aus, gehen durch die beschwerliche multi-Wochen-Prozess, sparen Sie Zeit und Geld“, sagt Ishan Barman, Johns Hopkins University, assistant professor für Maschinenbau und einer der Studie der entsprechenden Autoren.

In typischen Strahlentherapie, kleine Dosen von Strahlung geliefert werden, über einen Zeitraum von fünf bis sieben Wochen und es gibt derzeit keine definitive Art und Weise der Ermittlung ansprechen auf die Behandlung vor oder in den ersten Wochen der Therapie. Die frühesten ärzte können prüfen, tumor-Schrumpfung von zwei bis drei Wochen nach der Therapie mit CT-und MRT-scans.

Während andere Studien haben untersucht molekulare Veränderungen in Tumoren als eine Möglichkeit, um präventiv zu identifizieren, Tumoren, die nicht reagieren auf die Strahlung Behandlung, die Forscher sagen, Ihre Studie ist einzigartig, weil Sie studierte mehrere Arten von Krebs und verwendet kleinere Dosen von Strahlung, die genauer widerspiegeln die aktuelle Strahlentherapie-Praxen.

„Früherer Forscher verwendet eine einzige große Dosis der Strahlung, was biomolekulare Veränderungen, nicht genau zu imitieren, die subtilen Veränderungen, verursacht durch kleinere Dosen geliefert, über längere Zeiträume“, sagt Santosh Paidi, Johns Hopkins University mechanical engineering graduate research assistant und die Studie der erste Autor.

In dieser Studie der Johns Hopkins, Universität von Arkansas und der University of Arkansas for Medical Sciences Forscher verwendeten Raman-Spektroskopie, eine Methode, die verwendet Licht von einem laser zu untersuchen, wie Moleküle schwingen, zu charakterisieren, die Veränderungen in der biochemischen Zusammensetzung des Tumors und seiner Umgebung. Diese Methode, die Forscher sagen, erfordert nur ein low-power-laser und benötigt keine zusätzliche Probenvorbereitung; solche Techniken ermöglichen eine ganzheitliche Betrachtung der komplexen biologischen Prozesse, die Strahlung Behandlung.

Testen Sie die verschiedenen Reaktionen zwischen Tumoren, die empfindlich auf Strahlung und diejenigen, die sind resistent gegen Strahlung, die Forscher mit Zelllinien sowohl resistenten und sensitiven Tumoren von menschlichen Lungen-sowie Kopf-Hals-Karzinomen zu wachsen Tumoren bei Mäusen.

Nachdem die Tumoren wuchsen zu einer bestimmten Größe, die das Forscherteam nahm Sie und überflog Sie mit einem Raman-Spektroskopie-system. Alle vier tumor-Arten zeigten Veränderungen in der Reaktion auf kleine Dosen, gemeint zu replizieren klinischen Strahlentherapie-Praxis im Menschen, gegeben über einen Zeitraum von zwei Wochen.

Die Forscher fanden auch konsequente Veränderungen im lipid-und Kollagen-Gehalt in beiden Lungen-und Kopf-Hals-Tumoren.

Für den zweiten Teil des Experiments, das Forscher-team untersuchten unbehandelten Tumoren. Raman-Spektroskopie zur Verfügung gestellten Daten, erlaubt das research-team zu unterscheiden zwischen Strahlung-resistent und Strahlung-empfindliche Tumoren, wodurch wichtige Einblicke in die Rolle verschiedener Moleküle spielen macht Tumore resistent gegen Strahlung.

Das Forscherteam fand subtilen Unterschiede in den einzelnen tumor-Typ spektroskopische Signatur; durch die Analyse dieser Muster, schufen die Forscher einen Algorithmus erkennen könnte, dass Strahlung Widerstand und die Empfindlichkeit mit einem 97-Prozent-Erfolg-rate.