Teranostica, o solutie inovatoare in tratamentul cancerului

Teranostica ca si etimologie dar si domeniu reprezinta combinarea imagisticii cu terapia.

Astfel prin administrarea unor radionuclizi se poate observa captarea acestuia de catre o tumora, dar se obtine si efect terapeutic prin radiatiile emise de acest trasor.

Radionuclidul este compus dintr-un nuclid instabil si un vector, care permite transportul nuclidului la tinta.

In functie de cat de captat este radionuclidul se pot face masuratori legate de activitatea sau densitatea unor receptori in regiune respectiva.

In mod normal cand se obtin imaginiile radionuclidul ar trebui sa fie acumulat in tesuturi sau eliminat prin urina.

Radionuclidul este captat in cantitate mare de catre tumora datorita activitatii sale metabolice crescute.

Aceasta noua ramura de dezvoltare poate permite selectia pacientilor pentru terapie, calcule pentru dozimetrie si evaluarea raspunsului la terapie.

Totusi moleculele utilizate pentru diagnostic si tratament nu sunt identice (aceastea ar fi molecule ideale) deoarece necesita propritetati si intensitate a radiatiei diferite.

Chiar si mici schimbari in compozitia radionuclidului pot sa determine diferente legate de distributie si eliminare.

Totusi molecula transportoare, care se leaga de receptor este aceeasi.

Componenta de tratament in teranostica este destinata pacientilor cu metastaze si care nu raspund la chimioterapie.

Radiatiile emise de cei mai frecventi radionuclizi sunt de tip beta. Aceste molecule prezinte un neutron in plus si sufera procesul de degenerare de tip beta.

Aceste particule beta sunt incarcate negativ, au un transfer liniar de energie si o distanta de deplasare lunga.

Moleculele care emit aceste radiatii sunt Lutetiumul, Iodul si Ytriumul

Alte radiatii utilizate sunt cele de tip alfa, care sunt incarcate pozitiv, au transfer de energie liniara inalta si permit cresterea preciziei administrarii de radiatii, ceea ce ar reduce leziunile tesuturilor adiacente sanatoase.

Astfel permit o precizie mult mai ridicata a radiatiilor fata de particulele beta.

Electronii Auger sunt electroni de energie joasa, ce apar pe masura ce radionuclidul se degradeaza prin eliminarea cate unui electron.

Acestia traverseaza distante scurte. Sunt similare cu particulele beta, doar ca electronul nu e eliberat din nucleu.

Radiofarmaceuticele pot actiona prin mai multe moduri sa distruga celulele tumorale: efect direct asupra ADN-ului celulei tumorale, efect secundar radioactiv asupra celulelor inconjuratoare si efect indirect prin generarea de specii reactive de oxigen si inducerea mortii celulare imunogene.

Particulele beta putand sa traverseze distante mai mari sunt utile in tumorile de dimensiuni mari si eterogene, prin efectul radioactiv asupra celulelor invecinate.

Astfel nu este necesar ca toate celulele sa prezinte receptorul pentru transportorul nuclidului.

Totusi aceste particule isi exercita efectul in principal prin generarea radicalilor liberi de oxigen, astfel incat sunt dependente de prezenta oxigenului. Eficienta lor scade astfel in tumorile ischemice.

Particulele alfa determina mai ales efect citotoxic direct asupra ADN-ului, efectul este independent de prezenta oxignului si stimuleaza raspunsul imun, prin efect asupra celulelor T si determina astfel efect abscopal (diminuarea tumorilor aflate la distanta de tumora principala).

Particulele Auger datorita distantei foarte scurte pe care o pot traversa (adica doar pana la nucleul celulei cu care intra in contact) ar putea sa fie foarte utile in tumorile de mici dimensiuni din regiuni unde este necesara crutarea tesuturilor inconjuratoare.

Pentru a decide cantitatea de radiatii necesara efectului terapeutic ar trebui in prealabil facute testari care sa dozeze gradul de captare si activitate la nivelul tumorii.

De exemplu, in ablatia tesutului tumoral restant dupa tiroidectomie, in cancerul tiroidian, necesita administrarea iodului radioactiv si obtinerea de imagini si calcularea dozelor de captare.

Calculele pentru stabilirea dozei de radiatii sunt mult mai complexe decat in radioterapie deoarece trebuie tinut cont si de heterogenitatea distributiei radionuclidului, farmacocinetica diversa si diferitele mecanisme de distrugere a tumorii a diverselor tipuri de radiatii.

Cancerul tiroidian este identificat cu Iod123 si Technetiu 99m pertehnetat, ambele molecule bazandu-se pe un transportor de Iod si Sodiu de la nivelul celulelor tiroidiene.

Tratamentul se efectueaza cu Na131I (Iodura de sodiu).

Aceasta din urma reprezinta una din cele mai vechi forme de teranostica, fiind utilizata cu succes in aceasta forma de cancer.

In tratamentul cancerului de prostata poate sa fie utilizat Lutetium PSMA in scop terapuetic. Se bazeaza pe emiterea de radiatii alfa.

Eficienta este similara cu chimioterapia in formele de cancer de prostata rezistente la castrare.

Pacientul primeste o perfuzie la 6 saptamani de 6 ori.

Pentru metastazele osoase osteoblastice din cancerul de prostata pentru imagistica se folosescTechnetiu 99m medronat sau Fluorura de Sodiu (NaF).

Acestea se bazeaza pe afinitatea lor pentru hidroxiapatita si pe turnoverul osos crescut (reinnoirea celulelor osoase, ce apare in cazul metastazelor osteoblastice, adica producatoare de os).

Tratamentul foloseste urmatoarele molecule: diclorura de Radiu223 (RaCl2), Clorura de Strontiu 98 si Strontiu 153 EDTMP, care nu tintesc direct celulele tumorale ci mediul din jurul acestora. RaCl2 a fost prima molecula, ce emite radiatii alfa aprobata de FDA in anul 2013.

Aceasta se leaga intens de matrixul osos din jurul celulelor tumorale si elibereaza radiatii alfa in jur distrugand celulele tumorale.

Paraganglionomul si feocromocitomul, tumori, care exprima transportorul de norepinefrina sunt identificate cu Iod123-MIBG si tratate cu Iod131-MIBG.

Tumorile neuroendocrine ale pancreasului si intestinului prezinta receptori pentru somatostatina de tip SSTR2, de care se leaga vectorul care aduce mmolecula radioactiva la tumora.

Astfel imagistica se poate realiza peptide DOTA cu Galium68, Indium111 Octreotid si Technetiu 99m octreotid.

Tratamentul implica folosirea peptide DOTA cu Lutetium177 si Ytrium99 octreotat.

O noua arie de dezvoltare a teranosticii este combinarea ei cu utilizarea nanoparticulelor.

Astfel daca s-ar putea obtine tratamente bazate pe nanoparticule s-ar putea limita leziunile asupra tesuturilor adiacente tumorii.

De asemenea acestea sunt mai putin degradate de catre sistemele fiziologice ale organismului

Acesti compusi administrati cu rol terapeutic pot afecta maduva osoasa si sa determine supresie medulara, cu scaderea consecutiv a numarul de globule albe. Totusi aceasta reactie este temporara.

Unii pacienti pot prezenta oboseala si simptome gastrointestinale cum ar fi greata si pierderea apetitului.

Unele sunt mai specifice tipului de teranostica. De exemplu in utilizarea PSMA in cancerul de prostata poate sa apara gura uscata, deoarece o parte din radiatii afecteaza si glandele salivare, trasorul avand afinitate si pentru acestea.

Teranostica reprezinta un domeniu fascinant cu posibilitati nenumarate, dar care mai trebuie dezvoltat pentru a putea sa fie folosit la scara larga.

Bibliografie
https://www.uchicagomedicine.org/cancer/types-treatments/theranostics
https://uihc.org/health-topics/what-theranostics
https://www.news-medical.net/health/What-is-Theranostics.aspx