Medindo mudanças na oxigenação do tecido cerebral para radioterapia personalizada contra o câncer

A radioterapia, que usa radiação de alta energia para matar células cancerígenas, normalmente segue um plano de dosagem e tratamento baseado em pesquisas clínicas para minimizar o impacto da radiação nos tecidos saudáveis. No entanto, como os efeitos da radioterapia só podem ser avaliados após o término do tratamento, não é possível prever os efeitos imediatos do tratamento em um paciente ou os possíveis efeitos colaterais que podem se desenvolver posteriormente devido ao tratamento. Como os efeitos do tratamento do câncer são altamente variáveis, mesmo as doses convencionais administradas aos pacientes podem causar efeitos colaterais de longo prazo em algumas pessoas.

“As terapias contra o câncer produzem grandes mudanças nas propriedades fisiológicas e morfológicas dos tecidos, que também dependem do indivíduo”, diz o professor associado Teemu Myllylä, da Universidade de Oulu, Finlândia, que faz parte de uma equipe que inclui o físico-chefe Dr. Juha Nikkinen, da divisão de física médica clínica da radioterapia no Oulu University Hospital, que está trabalhando para mudar a forma como o câncer é tratado, centralizando o tratamento no paciente.

Em um estudo publicado em Jornal de Óptica Biomédica (JBO)os pesquisadores relatam o desenvolvimento de um método para medir a resposta biológica de um indivíduo à terapia, permitindo avaliar em tempo real o impacto da radioterapia no paciente.

Seu método envolve o uso de um dispositivo funcional de espectroscopia de infravermelho próximo (fNIRS) que usa luz infravermelha para medir mudanças na concentração de hemoglobina no cérebro – um indicador do nível de oxigenação do tecido. Esta técnica não invasiva é comumente usada para estudar atividade cerebral em resposta a diferentes estímulos e tarefas cognitivas. No entanto, neste caso, os pesquisadores o empregaram para medir mudanças na concentração de hemoglobina no cérebro quando o paciente foi submetido a tratamento de radioterapia cerebral total, onde um acelerador linear foi usado para fornecer doses direcionadas de radiação ao cérebro do paciente.

“Uma configuração de fibra ótica usando fNIRS multiwavelength foi construída e combinada com um acelerador linear médico para medir as mudanças na oxigenação do tecido cerebral durante o tratamento de radioterapia cerebral, onde a dose de radiação é limitada às áreas do cérebro para evitar a irradiação dos olhos”, diz Myllylä.

alterações de radioterapia circulação sanguínea nos tecidos do paciente, e uma vez que os níveis de hemoglobina são um indicador útil de alterações no volume de sangue, o uso de fNIRS pode fornecer informações sobre os efeitos da radioterapia na circulação sanguínea nos tecidos. Usando sua técnica, os pesquisadores mediram com sucesso os níveis de oxigenação tecidual em 10 pacientes e observaram mudanças instantâneas nos níveis conforme os pacientes eram submetidos a múltiplas irradiações durante o tratamento.

“Esta é a primeira vez que a hemodinâmica cerebral humana e as mudanças na oxigenação do tecido cerebral foram medidas durante a irradiação na radioterapia clínica”, observa Myllylä. “A medição instantânea dos níveis de oxigenação tecidual durante a radioterapia é especialmente útil em casos de hipóxia tumoral, que é quando o níveis de oxigênio em um tumor são baixos devido a certas condições. Esses tumores são particularmente resistentes à radioterapia. Ao medir instantaneamente os níveis de oxigenação dos tecidos, nosso método proposto pode ser usado para avaliar a eficácia do tratamento do câncer. Isso pode eventualmente permitir que os médicos adaptem as doses de radiação para otimizar o tratamento e melhorar os resultados de seus pacientes”, conclui.

Os pesquisadores planejam usar sua técnica para medir os níveis de oxigenação dos tecidos para estudar como os pacientes respondem a diferentes doses de radioterapia. Isso poderia ajudar a avançar muito no campo do tratamento personalizado do câncer.