De behandeling van borstkanker verbeteren door middel van FLASH-radiotherapie.

Het FLASH-effect, verkregen met radiotherapie met een ultra-hoog dosistempo (FLASH-RT), wordt gedefinieerd als het sparen van normale weefsels met behoud van het tumoreffect in vergelijking met radiotherapie met een conventioneel dosis tempo (CONV-RT). Het wordt waargenomen na blootstelling van biologische weefsels aan elektronen, ioniserende straling en protonen. Aangezien de technologie om FLASH-RT met ioniserende straling en protonen naar de kliniek over te brengen nog in ontwikkeling is en voor een groot aantal uitdagingen staat, is FLASH-RT met elektronen de logische keuze om als eerste te worden gebruikt voor klinische toepassingen. De huidige lineaire versnellers die elektronen produceren voor FLASH maken het mogelijk om zowel oppervlakkige tumoren als diepere tumoren te bereiken in de context van toepassingen met intra-operatieve radiotherapie (IOeRT). Zowel uitwendige radiotherapie als IOeRT worden gebruikt voor de behandeling van borstkanker. Het Iridium Kankernetwerk in Antwerpen heeft een van de 3 Belgische IOeRT lineaire versnellers ter beschikking voor de behandeling van borstkankerpatiënten zowel voor een boost op het primaire tumorbed (voor hoog-risico patiënten) als voor gedeeltelijke borstbestraling (voor laag-risico patiënten). Dit vormt een ideale matrix voor het onderzoeken van de capaciteiten van FLASH-RT om de tumor te controleren en tegelijkertijd het ontstaan van normale weefseltoxiciteit in het bestraalde volume te vermijden. Dit biedt een uitdagende kans om de therapeutische behandeling van borstkanker te verbeteren. Door onze bestaande ervaring met IOeRT voor borstkankerpatiënten te combineren met de installatie van de ElectronFlash-onderzoeksmachine, wordt de weg vrijgemaakt voor een vergelijking tussen CONV-RT en FLASH-RT voor radiotherapie met IOeRT. Deze derde stap van het voorgestelde onderzoeksprogramma, de introductie in de kliniek, zal naar verwachting in de loop van 2023 realiseerbaar worden met de installatie van 's werelds eerste CE-gemarkeerde IOeRT-machine voor klinisch gebruik, die zowel CONV-RT als FLASH-RT kan leveren.
Daarbij heeft ons onderzoeksproject tot doel om FLASH-RT zo snel mogelijk "from the bench to the bedside" te brengen:
• WP1: Onderzoek naar de onderliggende mechanismen zal worden uitgevoerd met een combinatie van in vivo en in vitro experimenten. Van het FLASH-effect is beschreven dat het gedeeltelijk afhankelijk is van de zuurstofspanning in de weefsels en alleen waarneembaar in vitro wanneer cellen worden gekweekt onder fysiologische oxische omstandigheden (d.w.z. onder 4 -5% O2). In vitro assays, met behulp van 5 verschillende cellijnen die in sferoïden worden gekweekt, zullen worden uitgevoerd om de differentiële celdood door radiotherapie en de respons op DNA-schade na FLASH-RT en CONV-RT te onderzoeken. Biologische monsters van WP2 zullen ook worden gebruikt om immuun-infiltratie in zowel tumorweefsel als normaal weefsel te beoordelen, samen met het doden van tumorcellen.
• WP2: Tegelijkertijd zullen we een preklinisch muismodel gebruiken om de impact van FLASH-RT in vergelijking met CONV-RT op de behandeling van borstkanker te onderzoeken. Tegelijkertijd zullen we normale weefseltoxiciteit op de huid, weke delen, longen en hart vergelijken tussen FLASH-RT en CONV-RT. Ten slotte zullen we innovatieve combinaties op het gebied van FLASH-onderzoek met tamoxifen / letrozol onderzoeken, aangezien dit de cosmetische uitkomst na CONV-RT beïnvloedt.
• WP3: Terwijl we gegevens verzamelen van het onderzoek dat wordt uitgevoerd in WP 1 en WP2, en waarschijnlijk ook van andere onderzoeksgroepen in de wereld (op andere tumormodellen, voor zover we weten onderzoekt niemand anders momenteel FLASH-toepassingen bij borstkanker), zullen we de eerste klinisch toepassingen van FLASH-RT als IOeRT bij borstkankerpatiënten in een vroeg stadium en met een laag risico voorbereiden en uitvoeren. Deze eerste patiëntengroep zal dienen om de haalbaarheid van deze klinische toepassing te bevestigen. Daarna ligt de weg open om deze ontwikkelingen te vertalen naar de kliniek om de voordelen op lange termijn voor de kwaliteit van leven van borstkankerpatiënten verder te onderzoeken.