„Frakturierte“ Strahlentherapie bei Wirbelsäulentumoren hilft, Wirbelsäulenfrakturen zu verhindern
Forscher der Johns Hopkins Medicine haben in einer Tierstudie, die am 1. Oktober 2021 im International Journal of Radiation Oncology, Biology and Physics veröffentlicht wurde, Beweise dafür vorgelegt, dass Wirbelsäulentumoren mit einer „fraktionierten“ Strahlentherapie behandelt wurden. eine Behandlung – hilft Wirbelkompressionsfrakturen vorzubeugen.
Timothy Witham, Direktor des Johns Hopkins Medicine Spinal Fusion Laboratory; Alexander Perdomo-Pantoja, MD, Postdoktorand an der Johns Hopkins University School of Medicine; und Christina Holmes, eine ehemalige Postdoc-Stipendiatin der Johns Hopkins Medicine, jetzt an der Florida State University, arbeitete mit Kollegen an dieser Forschung, um die Auswirkungen der Strahlentherapie auf die Knochenstruktur der Wirbelsäule zu untersuchen.
Das Team untersuchte zwei Möglichkeiten zur Abgabe von Strahlung in Kaninchenmodellen. Eine Gruppe von Kaninchen erhielt eine einzelne Strahlendosis von 24 Gray (Gy – eine typische Röntgenaufnahme des Brustkorbs ist 1/10.000 Gy), während die zweite Gruppe insgesamt drei Dosen von 8 Gy erhielt. Eine Kontrollgruppe von Kaninchen wurde nicht bestrahlt.
Als nächstes analysierten die Forscher die Mikrostruktur und Morphologie der Knochen in den bestrahlten Regionen, testeten die Wirbelsäulenbiomechanik (Steifigkeit und Bruchlast) der freigelegten Wirbel und untersuchten die Eigenschaften der Knochenzellen in diesen Regionen.
Basierend auf ihren Ergebnissen kamen Witham und Kollegen zu dem Schluss, dass der Knochen weniger betroffen war, wenn die hochdosierte Strahlentherapie in Fraktionen aufgeteilt statt in einer Einzeldosis verabreicht wurde.
„Das Schöne an diesem Modell ist, dass wir die dreidimensionale Struktur des Knochens betrachten können, um seine Qualität, Dichte und gegenseitige Abhängigkeit der Struktur zu messen“, sagt Holmes.
„Dieses Modell wurde speziell entwickelt, um besser zu verstehen, wie lokalisierte Strahlung Wirbelveränderungen bei Patienten verursacht, die letztendlich zu Frakturen führen“, sagt Perdomo-Pantoja. „Unser Team stellte fest, dass Knochenproben, die eine einzelne hohe Strahlendosis erhielten, leichter brechen als solche, denen in separaten Sitzungen geringere Dosen verabreicht wurden, was mit den mikrostrukturellen und zellulären Schäden verbunden ist, die wir in dieser Gruppe beobachtet haben.“
Die Forscher planen dann, den zeitlichen Verlauf von Knochenbrüchen während der Bestrahlung zu untersuchen, um besser zu verstehen, wie und warum sie auftreten. Sie sagen, dass die Einsicht sie dazu bringen wird, über vorbeugende Behandlungen nachzudenken.
„Sobald wir im Labor eine Entdeckung machen und versuchen sicherzustellen, dass sie sich direkt auf die Patientenversorgung auswirkt, kann es lange dauern“, sagt Witham. „Unser aktuelles Projekt hat mehrere Jahre gedauert, aber die Ergebnisse können direkt klinisch übertragen werden. Basierend auf dieser Arbeit können wir Onkologen sofort empfehlen, in ihrer Praxis eine fraktionierte Strahlendosis zu verwenden und hoffentlich weiteres Leiden zu verhindern.“
