نقطه عطفی در فهم زیست‌شناسی پرتوی

پروتون‌درمانی شیوه‌ای نسبتا نوین برای درمان سرطان است که با افزایش استفاده از آن، مطالعات مختلف فهم ما را از اساس این روش افزایش می‌دهند

پژوهشی مشترک در لیورپول و آکسفورد انجام و نتایج‌اش در ژورنال The red منتشر شده است. این پژوهش موفق به شناسایی فرایند سلولی خاصی شده که به سلول‌های سرطانی آسیب‌دیده از پروتون‌درمانی کمک می‌کند تا خود را ترمیم کنند.

 پروتون‌درمانی (PBT) گونه‌ای از درمان است که با استفاده از پروتون‌ها، سرطان را مداوا می‌کند. پروتون ذره‌ای با بار مثبت است و دستگاهی به نام Synchrotron یا شتاب‌دهنده حلقوی (Cyclotron) به پروتون‌ها سرعت می‌دهد.

سرعت پروتون، سطح انرژی را  تعیین می‌کند و پروتون‌های دارای سطح بالاتری از انرژی نسبت به پروتون‌های با انرژی کمتر به صورت عمیق‌تری در بدن گردش می‌کنند. مزیت کلیدی پروتون‌درمانی این است که می‌تواند به‌صورت اختصاصی پرتو تابیده‌شده را به تومور منتقل کند و از این طریق آسیب  بافت‌های سالم و طبیعی را محدود می‌کند.

پروتون‌های دارای انرژی کمتر در مقایسه با پروتون‌های دارای انرژی بیشتر، موجب آسیب بیشتر DNA های مجاور می‌شوند (که آسیب کمپلکس DNA نامیده می‌شود) ؛ آسیبی که در سلول‌ها باقی مانده و به شکل چشمگیری با اثرات کشندگی سلولی پروتون‌درمانی مرتبط است. مکانیسم دقیق ترمیم DNA در سلول‌هایی که هدف پروتون‌درمانی قرار می‌گیرند، تا پیش از این ناشناخته باقی مانده بود.

پژوهشگران دانشگاه لیورپول و مرکز پژوهش بریتانیا / انجمن پژوهش طبی موسسه اونکولوژی پرتوتابی آکسفورد مطالعه‌ای به منظور شناسایی فرآیندی اختصاصی  که به سلول‌های سرطانی پرتو دیده  اجازه می‌دهد پس از پروتون‌درمانی خود را ترمیم کنند، انجام داده‌اند.

این پژوهش به رهبری دکتر جیسون پارسونس از دانشگاه لیورپول، تعدادی از سلول‌های سرطانی گوناگون را در معرض پروتون‌های دارای انرژی زیاد و کم قرار داده و میزان آسیب کمپلکس DNA را اندازه‌گیری کرده است. هم چنین در این پژوهش چگونگی آغاز ترمیم سلو‌های سرطانی که با بقای آنها همبستگی دارد نیز مورد بررسی قرار گرفته است. بخشی از این پژوهش در مرکز ملی پروتون‎‌درمانی مرکز سرطان Clatterbridge ، تنها مکان پروتون‌درمانی بریتانیا، انجام شده است: دکتر پارسونس می‌گوید:

هم‌زمان با افزایش استفاده از پروتون‌درمانی در بریتانیا به منظور درمان سرطان، که نتیجه سرمایه‌گذاری محرک‌ ۲۵۰ میلیون پوندی دولت در مراکز منچستر و لندن است و با راه اندازی مرکز منچستر از امسال و مرکز لندن از سال ۲۰۲۰، پژوهش ما جزییات جدیدی از زیست‌شناسی پرتوی پروتون‌ها در سطوح مولکولی و سلولی را مشخص ساخته است.

او در ادامه افزود:

در حال حاضر با استفاده از تنها مرکز بالینی فعال پروتون‌درمانی در مرکز سرطان Clatterbridge واقع در ویرال، پژوهش ما نشان داده است که پروتون‌های دارای سطوح مختلف انرژی، اثرات متفاوتی بر روی DNA از خود نشان می‌دهند که تأثیر عمده ای بر کارایی آنها در کشتن سلول های سرطانی دارند.

دکتر پارسونس افزود:

بر خلاف پروتون‌های دارای انرژی بیشتر و پرتوتابی مرسوم با پرتوی ایکس، پروتون‌های دارای انرژی کمتر باعث افزایش آسیب کمپلکس DNA می شوند که به شکل چشم‌گیری با کاهش بقای سلول مرتبط است.

 آندره کاسپرک، فیزیک‌دان پروتون مشاور در مرکز سرطان Clatterbridge گفت:

برای ما این یک نقطه‌ی عطف در فهم پروتون‌درمانی در بریتانیا و سایر نقاط دنیاست و به پژوهش‌های آینده در این زمینه کمک می‌کند. جای امیدواری است که بتوان پروتون‌درمانی را برای درمان سرطان، کارآمدتر و موثرتر ساخت.

کاسپرک ادامه داد:

فراهم کردن فناوری مورد نیاز این پژوهش، اهمیت رویکرد مشترک در توسعه درمان سرطان را روشن می‌سازد.