علاج “فائق السرعة” للسرطان يمكن أن يحل محل العلاج الإشعاعي التقليدي

علاج “فائق السرعة” للسرطان يمكن أن يحل محل العلاج الإشعاعي التقليدي

يعد علاج جديد بمعالجة مجموعة واسعة من أنواع السرطان، مع آثار جانبية أقل من العلاج الإشعاعي التقليدي، كما تستغرق مدة هذا العلاج الجديد أقل من ثانية واحدة.

في سلسلة من المباني الضخمة تحت الأرض على مشارف جنيف بسويسرا، تجري تجارب قد تسفر عن جيل جديد من أجهزة العلاج الإشعاعي. ويتمثل الأمل في أن تمكننا هذه الأجهزة من علاج أورام المخ المعقدة، والقضاء على السرطانات التي انتشرت إلى أعضاء بعيدة، والحد بشكل عام من الضرر الذي يسببه علاج السرطان على جسم الإنسان.

وتجري هذه التجارب في المختبر الأوروبي لفيزياء الجسيمات (سيرن)، المعروف عالميا كمركز فيزياء الجسيمات الذي طور مصادم الهدرونات الكبير، وهو حلقة بطول 27 كيلومترًا (16.7 ميلًا) من المغناطيسات الفائقة التوصيل والقادرة على تسريع الجسيمات إلى ما يقرب من سرعة الضوء.

وكان الإنجاز الأعظم الذي حققه سيرن هو اكتشافه في عام 2012 لجسيم بوزون هيغز، وهو ما يسمى بـ “جسيم الرب” الذي يعطي الجسيمات الأخرى كتلتها وبذلك يضع الأساس لكل شيء موجود في الكون. لكن في السنوات الأخيرة، وجدت الخبرة الفريدة للمركز في تسريع الجسيمات عالية الطاقة مجالا جديدا، وهوعالم العلاج الإشعاعي للسرطان.

قبل أحد عشر عاما، نشرت ماري كاثرين فوزينين، عالمة الأحياء التي تعمل الآن في مستشفيات جامعة جنيف (هوغ)، وباحثون آخرون ورقة بحثية تطرح علاجا يختلف بصورة جذرية عن نموذج العلاج الإشعاعي التقليدي، وأطلقوا عليه اسم “فلاش”. ومن خلال توصيل الإشعاع بمعدلات جرعات عالية للغاية، مع تعرضات أقل من ثانية، أظهروا أنه من الممكن تدمير الأورام في القوارض مع الحفاظ على الأنسجة السليمة.

وكان تأثير العلاج الجديد فوريا. ووصفه الخبراء الدوليون بأنه إنجاز كبير، وحفز الأمر علماء الأحياء الإشعاعية في جميع أنحاء العالم لإجراء تجاربهم الخاصة باستخدام “فلاش” لعلاج مجموعة واسعة من الأورام في القوارض والحيوانات الأليفة المنزلية، والآن البشر.

وكان لمفهوم “فلاش” تأثير واسع حيث تصدى لبعض القيود القديمة للعلاج الإشعاعي، أحد أكثر علاجات السرطان شيوعا والذي يتلقاه ثلثا مرضى السرطان في مرحلة ما من رحلة علاجهم. ويتم توصيل الجرعة الإجمالية عادةً من خلال إعطاء شعاع من الأشعة السينية أو جزيئات أخرى على مدار دقيقتين إلى خمس دقائق، وعادة ما يتم توزيعها عبر عشرات جلسات العلاج الفردية على مدى ثمانية أسابيع، لجعلها أكثر تحملاً للمريض.

وعلى مدى العقود الثلاثة الماضية، جعلت عمليات المسح التصويري المتقدمة وأجهزة العلاج الإشعاعي الحديثة من الممكن استهداف أي ورم بعينه بدقة متزايدة. لكن خطر الآثار الجانبية الضارة أو المميتة لا يزال قائماً.

وتستشهد فوزينين بمثال أورام المخ لدى الأطفال، والتي يمكن علاجها في كثير من الأحيان باستخدام العلاج الإشعاعي، لكن بتكلفة باهظة. وتقول: “غالبًا ما يعيش الناجون مع القلق والاكتئاب مدى الحياة، حيث يؤثر الإشعاع على نمو المخ، مما يتسبب في خسارة كبيرة في معدل الذكاء. نكون قادرين على علاج هؤلاء الأطفال لكن الثمن الذي يدفعونه مرتفع”.

ويشرح بيلي لو، أستاذ علم الأورام الإشعاعي الذي يدير مختبر علوم فلاش في كلية الطب بجامعة ستانفورد في الولايات المتحدة، أن الأورام، وخاصة ذات الحجم الأكبر، نادرا ما يتم فصلها بدقة عن الأنسجة المحيطة بها. وهذا يعني أنه غالبا ما يكون من المستحيل تقريبا تجنب الإضرار بالخلايا السليمة، لذلك غالبا ما يكون أطباء الأورام غير قادرين على استخدام جرعة عالية.

وتقول فوزينين إنه لطالما اعتقد أخصائيو السرطان أن القدرة على زيادة جرعة الإشعاع من شأنها أن تعزز بشكل كبير قدرتهم على علاج المرضى المصابين بسرطانات يصعب علاجها. على سبيل المثال، أشارت الأبحاث في السابق إلى أن القدرة على زيادة جرعة الإشعاع لدى مرضى سرطان الرئة الذين يعانون من أورام انتشرت إلى المخ قد يحسن من فرص البقاء على قيد الحياة.

وفي السنوات الأخيرة، أظهرت الدراسات على الحيوانات أن “فلاش” يجعل من الممكن زيادة كمية الإشعاع التي يتم توصيلها إلى الجسم بشكل ملحوظ مع تقليل التأثير الذي يخلفه على الأنسجة السليمة المحيطة. وفي إحدى التجارب، لم تظهر على الفئران المعملية السليمة التي تم إعطاؤها جولتين من الإشعاع عبر “فلاش” الآثار الجانبية التي يمكن توقعها خلال الجولة الثانية. وفي دراسة أخرى، عانت الحيوانات التي عولجت بفلاش لسرطانات الدماغ والرقبة من آثار جانبية أقل، مثل انخفاض إنتاج اللعاب أو صعوبة البلع.

يبدو بيلي لو متفائلاً من أن مثل هذه الفوائد قد تنعكس أيضا على المرضى من البشر في المستقبل، ويقول: “يؤدي فلاش إلى إصابة أقل للأنسجة الطبيعية بالمقارنة بالإشعاع التقليدي، دون الحد من فعالية مكافحة الأورام وهو ما قد يغير قواعد اللعبة”. وهناك أمل إضافي يتمثل في أن هذا يمكن أن يقلل من خطر الإصابة بالسرطانات الثانوية، الناتجة عن الضرر الناجم عن الإشعاع في وقت لاحق من الحياة، على الرغم من أنه لا يزال من السابق لأوانه معرفة ما إذا كان هذا سيكون الحال.

والآن، بدأت أعداد متزايدة من التجارب على البشر في مختلف أنحاء العالم. ويخطط مستشفى سينسيناتي للأطفال في ولاية أوهايو بالولايات المتحدة لإجراء تجربة في مرحلة مبكرة على الأطفال المصابين بسرطان نقيلي انتشر إلى عظام الصدر. وفي الوقت نفسه، يجري أطباء الأورام في مستشفى جامعة لوزان في سويسرا تجربة المرحلة الثانية ــ حيث يتم تحديد التفاصيل، بما في ذلك الجرعة المثلى، ومدى فعالية العلاج وما إذا كان هناك أي آثار جانبية ــ على المرضى المصابين بسرطان الجلد الموضعي.

لكن المرحلة التالية من البحث لا تتعلق فقط باختبار ما إذا كان “فلاش” ناجح الاستخدام على البشر أم لا، بل تتعلق أيضاً بتحديد نوع الإشعاع الأفضل للاستخدام.

اختيار الجسيمات

هناك العديد من الطرق لتقديم العلاج الإشعاعي، من بينها أيونات الكربون والبروتونات والإلكترونات، ولكل منها تطبيقات وتحديات مختلفة. أحد أكثر أشكال العلاج الإشعاعي دقة هو العلاج بالهادرون، والذي يتم تقديمه باستخدام أيونات الكربون. ولكن هناك 14 منشأة فقط يمكنها تقديم هذا في العالم أجمع، وتقدر تكلفة كل منها بنحو 150 مليون دولار. يتم تقديم هذا العلاج حاليًا باستخدام نظام جرعات تقليدي، حيث يتم توصيل الإشعاع على مدار عدة دقائق. لكن باستخدام بروتوكول “فلاش”، سيتم توصيل الأيونات في أقل من ثانية.

يقول أندريه دانتي دورهام فيفر، أخصائي الأورام الإشعاعية في هوغ: “يمكن استخدام الإلكترونات عالية الطاقة لعلاج الأورام السطحية في الجلد. يمكن استخدام الفوتونات، أي الأشعة السينية، أو البروتونات [نوع من الجسيمات دون الذرية]، لعلاج الأورام العميقة، بينما نستخدم أيونات الكربون وجزيئات الهيليوم للحالات المتخصصة للغاية، حيث لا يمكن تقديم هذا النوع من العلاج إلا في المراكز السريرية الكبيرة جدا”.

ونظرًا لأن إنشاء جسيمات دون ذرية يتطلب مسرعات جسيمات معقدة للغاية، في الوقت الحالي لا يمكن تقديم هذا العلاج إلا من خلال قطع ضخمة من المعدات في المراكز المتخصصة، وهو أمر مكلف للغاية. وهذا يعني أن المرضى سيحتاجون على الأرجح إلى السفر لمسافات طويلة من أجل علاجهم. وبينما يأمل الباحثون أن يصبح “فلاش” متاحا في النهاية لكل من يحتاج إليه، فإن العلاجات مثل العلاج بالبروتونات متاحة حاليا لأقلية صغيرة نسبيًا من المرضى فقط.

وحتى الآن، كانت البروتونات هي الجسيمات المفضلة للتجارب البشرية باستخدام تقنية فلاش، وذلك لأنها قادرة على اختراق الجسم حتى عمق 30 سم، مما يمكنها من الوصول إلى الأعضاء الداخلية العميقة نسبيا، ولأن أجهزة العلاج الإشعاعي بالبروتونات الموجودة يمكن تكييفها بسهولة نسبية لتقديم معدلات جرعات فلاش.

في عام 2020، أطلق المركز الطبي بجامعة سينسيناتي أول تجربة سريرية على الإطلاق للعلاج الإشعاعي بالبروتونات باستخدام تقنية فلاش مع المرضى الذين انتشر سرطانهم الأولي إلى العظام، حيث أشارت النتائج الأولية إلى أن العلاج كان بنفس فعالية العلاج الإشعاعي التقليدي، وكان معدل حدوث الآثار السلبية مماثلًا. والآن، يأمل أخصائيو الأورام الإشعاعية في كلية بيرلمان للطب بجامعة بنسلفانيا في إطلاق تجربتهم الخاصة في وقت لاحق من هذا العام على المرضى الذين يعانون من سرطان الدماغ والرقبة المتكرر.

ويقول ألكسندر لين، أستاذ الأورام الإشعاعية بجامعة بنسلفانيا، والذي سيقود فريق البحث في التجربة: “هؤلاء المرضى لديهم خيارات قليلة أخرى لأن أورامهم من المستحيل إزالتها عن طريق الجراحة. إن الخضوع لدورة أخرى من العلاج الإشعاعي القياسي من شأنه أن يؤدي إلى آثار جانبية خطيرة مثل كسور الفك وجروح الفم وحتى تلف مميت محتمل للشريان السباتي. ونحن نعتقد أن فلاش البروتون سيكون أقل سمية”.

تحد عملي

و يقول دورهام فيفر إنه إذا تمت الموافقة على فلاش البروتون من قبل الجهات التنظيمية في المستقبل، فإن أحد العيوب هو أن الأجهزة المطلوبة لا تزال كبيرة نسبيا، مما يعني أنه لا يمكن إعطاء العلاج إلا في عدد محدد من المراكز، مما يحد من وصول المرضى.

ويعمل سيرن الآن مع الباحثين في مستشفى جامعة لوزان والشركة الفرنسية “تييري كيو” لمحاولة تطوير شكل جديد من المسرعات التي توفر المزيد من الإشعاع بالإلكترونات عالية الطاقة، بمعدلات جرعات فلاش. ووفقًا لدورهام فيفر، فإن باحثي هوغ يجرون حاليًا مناقشات مع شركاء تجاريين لتطوير جهاز فلاش بالأشعة السينية.

ويقول دورهام فيفر إن مثل هذه المسرعات يمكن أن تمكن من تطبيق فوائد فلاش على الأورام العميقة دون الحاجة إلى جهاز ضخم. الهدف النهائي هو تمكين أي مستشفى مجهز بمعدات العلاج الإشعاعي من توفير أجهزة فلاش. ويقول: “نعتقد أن أجهزة فلاش للأشعة السينية قد تحل محل أجهزة الأشعة السينية التقليدية الموجودة في الوقت المناسب”.

ويشعر دورهام فيفر بالتفاؤل بأن المسرعات الأحدث قد تسمح لعلماء الأورام بمعالجة أورام أكثر تعقيداً مثل الورم الأرومي الدبقي، وهو الشكل الأكثر شيوعاً من سرطان المخ وأحد أكثر أشكال المرض فتكاً”.

وفي أعقاب تجربة جامعة سينسيناتي، يشعر علماء الأورام بالأمل أيضاً في أن تتمكن أجهزة فلاش من تحسين علاج أشكال مختلفة من المرض النقيلي (الذي ينتشر فيه السرطان من موقعه الأساسي) وعلاج المرضى الذين كانوا يعتبرون في السابق غير قابلين للشفاء. ويتوقع أنه يمكن استخدام “فلاش” في تدمير الأورام الأولية والثانوية، ثم يتبعه العلاج الكيميائي أو العلاج المناعي للقضاء على الخلايا السرطانية المجهرية التي تمكن المرض من الانتشار.

ويقول دورهام فيفر: “تشمل السرطانات النقيلية أحجاماً كبيرة من الجسم بسبب انتشارها الواسع”. ويوضح أن هذا يعني أنها عادة ما تكون صعبة العلاج، لأنه لن يكون من الممكن توصيل ما يكفي من الإشعاع إلى أنسجة الجسم لقتل جميع الخلايا السرطانية. وإذا حدث ذلك، فقد لا ينجو المريض من آثار الإشعاع على الأنسجة السليمة سابقًا. لكن العلاجات الأحدث تعمل على تغيير هذا.

وهناك أمل آخر يتمثل في أن فلاش يمكن أن يساعد في نهاية المطاف في توفير العلاج الإشعاعي بسهولة أكبر للجميع.

فجوة العلاج الإشعاعي

في مؤتمر السرطان العالمي للاتحاد الدولي لمكافحة السرطان في سبتمبر/أيلول الماضي وهو مؤتمر يجمع خبراء السرطان من جميع أنحاء العالم، سلطت كاتي غراف، نائبة رئيس مؤسسة “بايو فينشرز فور غلوبال هيلث” غير الربحية، الضوء على أحد التحديات الكبرى في الصحة العالمية والتي يشار إليها أحيانًا باسم “فجوة العلاج الإشعاعي”.

باستخدام البيانات التي جمعتها لجنة لانسيت للأورام، أوضحت غراف وجود 195 جهازا للعلاج الإشعاعي فقط في جميع أنحاء إفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، مقارنة بـ 4172 في الولايات المتحدة وكندا. ومع توقع مضاعفة معدل الإصابة والوفيات السنوية بالسرطان في جميع أنحاء القارة الأفريقية بحلول عام 2040، أوضحت أنه من المتوقع أن تحتاج المنطقة إلى أكثر من 5000 جهاز إضافي في العقدين المقبلين، وهو الطلب الذي ستجد العديد من الدول صعوبة بالغة لتوفيره.

وفي ديسمبر/كانون الأول، سلطت مراجعة جديدة لخطط مكافحة السرطان الوطنية في جميع أنحاء العالم الضوء على امتداد فجوة العلاج الإشعاعي إلى ما هو أبعد من أفريقيا إلى العديد من البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل. وتقول ليزا ستيفنز، مديرة برنامج العمل لعلاج السرطان في الوكالة الدولية للطاقة الذرية، وإحدى معدي الورقة البحثية: “لا يحصل سوى 10 في المئة من مرضى السرطان في البلدان منخفضة الدخل على العلاج الإشعاعي، مقارنة بنحو 90 في المئة في البلدان مرتفعة الدخل. إن دمج العلاج الإشعاعي في استراتيجيات مكافحة السرطان أكثر أهمية من أي وقت مضى”.

إن التحديات وراء هذه الإحصائيات تتجاوز مجرد تكاليف الآلات. ففي البيئات الحارة والرطبة، تتعطل مسرعات جسيمات العلاج الإشعاعي غالبا، ومع قلة الفنيين المدربين، قد تستغرق الإصلاحات وقتا طويلاً. ونتيجة لذلك، أطلقت هيئة الخبراء الدولية للسرطان مبادرة تسمى مشروع ستيلا، بالشراكة مع سيرن والعديد من الجامعات في المملكة المتحدة، والتي تهدف إلى تطوير مسرعات الجيل التالي ببرمجيات متكاملة يمكنها التنبؤ بالأخطاء مقدما وتبسيط الصيانة، وتمكين البلدان من تحقيق أفضل استفادة من الآلات التي لديها من خلال تقليل وقت التوقف.

لكن دورهام فيفر متفائل بأن أجهزة فلاش قد تلعب دوراً أيضاً، حيث تجعل من الأسهل على مرضى السرطان الذين يعيشون في البلدان منخفضة ومتوسطة الدخل تلقي العلاج الذي يحتاجون إليه. فبدلاً من الحاجة إلى السفر لمسافات طويلة بشكل متكرر على مدار أيام وأسابيع عديدة لتلقي جلسات متعددة من العلاج الإشعاعي، يمكن لفلاش تمكينهم من تلقيه بالكامل إما في جلسة واحدة أو في عدد قليل من الجلسات. ولأن كل علاج يستغرق أقل من ثانية، فإنه سيمكن الأطباء أيضاً من علاج المزيد من المرضى في يوم واحد.

وقال دورهام فيفر: “إذا تمكنا من الحصول على جهاز بحجم عادي يناسب جميع المستشفيات في العالم ويمكنه إدارة فلاش، فيمكن أن يسمح ذلك للدول بعلاج المزيد من المرضى. وإذا تمكنت بدلاً من علاج 50 مريضاً في اليوم من علاج 150 مريضاً، فإنك تزيد بشكل كبير من قدرتك على التعامل مع احتياجات الصحة العامة”.