Добавить новость
smi24.net
News in English
Январь
2024

Radiation therapy takes advantage of cancer’s poor DNA repair abilities

0

Nearly half of all cancer patients undergo radiation therapy as part of their care. Ionizing radiation, or the emission of high-energy waves or particles, works as a therapy by damaging a cancer cell’s DNA. It’s an effective tool for killing cancer cells because they are generally much less adept at DNA repair compared to healthy cells. Damaging specific parts of DNA prevents cancer cells from reproducing, effectively killing them.

A major limitation of radiation therapy is the damage it may cause as it passes through healthy organs to get to tumors located deep in the body. The need to protect healthy organs limits the dose of radiation that can be delivered to cancerous tissue, thereby reducing the chance of successful treatment.

Overcoming this challenge has long been a mission for medical physicists and radiation oncologists like us. Improvements to radiotherapy will enable clinicians to not only better control tumors overall, but also open the door for more favorable outcomes in patients with cancers that are more resistant to radiation.

Fundamentals of radiation therapy

At the heart of radiation therapy lies the fundamental principle that cancer cells are more susceptible to radiation than healthy cells. However, there are exceptions. Sometimes resistance to radiation in cancer cells may be comparable or even greater than that of their neighboring cells.

When tumors lie close to vital organs that are highly sensitive to radiation, such as the brain or the bowels, it significantly limits the amount of radiation that can be delivered. In cases where tumors are significantly less sensitive to radiation than the organs surrounding it, radiotherapy may not be the best choice.

Radiation therapy involves directing strong beams of energy to kill cancer cells.

Patient immobilization is another key aspect to reducing toxicity from radiation. Patients need to be completely motionless during treatments to ensure that the beam of radiation mainly targets tumors and not the healthy tissues surrounding them. If a patient moves during treatment, it can mean the radiation beam is partly or even entirely missing the cancer target. This scenario both underdoses the cancer and increases the risk of harming healthy tissue.

There are a few common types of radiotherapy that deliver radiation in different ways:

External beam radiation therapy

External beam radiation involves directing radiation from an outside source to a single part of the body.

Linear accelerators, commonly referred to as LINACs, are currently the most common technology used in radiation treatments. These machines generate beams of high-energy electrons and X-rays that can be aimed at cancer tissue with precision. The high energy of these beams allows in-depth penetration into the body to reach tumors.

Another form of radiotherapy is proton beam therapy, or PBT, which directs protons instead of X-rays at tumors. Currently, PBT is only available at a limited number of locations. It is typically recommended for specific populations such as pediatric patients because, unlike X-rays, it has an adjustable range that minimizes the effects of radiation on organs beyond the target area, potentially reducing toxicity.

Image-guided radiation therapy

In the early 2000s, researchers incorporated CT scanners into LINACs. This enabled real-time imaging of the patient’s anatomy just before or during treatment. By acting as the eyes of the care team, imaging reduced uncertainty about the location of tumors and improved the precision and accuracy of radiation therapy.

Newer linear accelerators are now incorporating MRIs, which significantly improve visualization of patient anatomy and tumors, further advancing treatment precision and accuracy.

Patients need to stay still during radiotherapy to ensure the beam stays on course. Mark Kostich/iStock via Getty Images Plus

Researchers are also adding positron emission tomography, or PET, scanners that provide information about the metabolic function of tumors. This advance makes it possible to increase the radiation dose specifically at the most active areas of tumors.

Adaptive therapy

An emerging approach to radiation therapy called adaptive therapy uses imaging to dynamically adjust treatment as the tumor or its positioning changes each day.

In conventional radiation therapy, patients receive the same treatment plan across multiple treatment sessions. However, adaptive therapy may apply several adjustments or lead to a completely new treatment plan in order to address changes to the tumor’s condition over the course of treatment.

Historically, the concept of adaptive therapy was more theoretical than practical. It faced many challenges, including a lack of suitable imaging technologies. Additionally, creating a treatment plan involves heavy computational work and collaboration among various specialties within a care team. The fact that the process needs to be repeated multiple times renders adaptive therapy particularly resource-intensive and time-consuming. However, researchers are looking into ways to use artificial intelligence to automate some of these steps to make this approach more practical.

Brachytherapy

Brachytherapy – stemming from the Greek word “brachys,” meaning “short” – is another widely used method in radiation therapy. It involves placing a radioactive source called a seed near or directly inside a tumor or affected area, reducing the distance from the radiation source to its target.

In contrast to external beam radiation therapy, where radiation often must pass through healthy tissue to reach cancer cells, brachytherapy applies radiation directly to the tumor. This technique is particularly advantageous for certain cancer types that are accessible through noninvasive or minimally invasive procedures, such as skin cancers, gynecological tumors and genitourinary tumors.

By placing the radioactive source inside the body, brachytherapy can target tumors more directly than external beam radiotherapy. Cancer Research UK/Wikimedia Commons, CC BY-SA

The conventional approach to brachytherapy involved using needles to place or inject radioactive seeds inside or adjacent to the cancerous tissue. These seeds would remain in the body either temporarily or permanently, with the goal of irradiating the area at a low dose over a long period of time.

An increasingly popular form of brachytherapy called high-dose rate brachytherapy involves using a tube to guide a more highly radioactive seed directly to the affected tissue before removing it after a few minutes. The seed emits a high dose of radiation in a short period of time, which enables clinicians to treat patients quickly in an outpatient setting.

Future of radiation therapy

Radiation therapy is continually evolving to more effectively and precisely treat cancer.

For example, a technique that delivers radiation at an ultra-high rate called FLASH-RT has shown promise in its ability to increase dosages without excessive toxicity. Researchers are also exploring treatments using ions heavier than protons to more effectively damage DNA in cancer cells and enhance the efficacy of radiation therapy.

Advances in the field hint at a future of more personalized radiation therapy, highlighting the fusion of technology and medical expertise in the fight against cancer.

Behzad Ebrahimi, Assistant Professor of Radiation and Cellular Oncology, University of Chicago and Mark Korpics, Assistant Professor of Radiation and Cellular Oncology, University of Chicago

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.








Ученые назвали привычку, вызывающую один из самых смертоносных видов рака

Что посмотреть в Тбилиси: 11 основных достопримечательностей

«Ушли все, кроме меня»: Ирина Дубцова ответила на обвинения Игоря Крутого в неблагодарности

Уровень медицины в Некрасовке растет


Exclusive: Fintech giant Stripe building ‘Tempo’ blockchain with crypto VC Paradigm

3 Terrifying Horror Series To Watch Ahead Of HBO’s ‘It: Welcome to Derry’

Amorim has seven Man Utd undroppables v Arsenal and four available positions

AI talent comes at a 30% salary premium: ‘If you try to play catch up later, this is going to cost you even more’


Versta.io создал ИИ-супервайзера для повышения качества клиентского сервиса

Почему у канализационной системы должен быть выход на крышу?

Вечер в розовом...

В Курской области женщину осудили за обман дагестанца с оказанием интим-услуг


Samsung has announced the world's first 500 Hz OLED monitor, but it's the new 5K2K panel that's got my wallet twitching

Список лучших PvE-питомцев для фарма в Etheria: Restart

War Thunder Mobile празднует 2-ю годовщину с новым режимом и подарками

Все персонажи Mafia: The Old Country из прошлых частей Mafia


Овочі можуть стати розкішшю для українців

Овочі можусть стати розкішшю для українців


Константин Бучнев — спортивная гордость Майминского района Республики Алтай

Москвичи на улицах высказались об Аляске, отвечая на вопросы

В Москве на видео сняли, как водители собирали разбросанные на дороге деньги

Нейтриновольтаика - энергетическое бестопливное будущее планеты


Путин: отношения РФ и США скатились до самой низкой точки с холодной войны

The Telegraph: Берингов пролив может стать бизнес-мостом между РФ и США

Русские туристы разочаровались в Грузии: "Увидев, что гость из России, намеренно завышают цены"

Почему у канализационной системы должен быть выход на крышу?


Девелоперы назвали самую распространенную программу льготной ипотеки в РФ

Синоптики спрогнозировали до +25 градусов и небольшой дождь в Москве 16 августа

Космическая Анжелика. Слетав на Луну, она собирается отправиться на Марс

Путин предложил провести следующий саммит в Москве, Трамп допустил это


Рублев встретится с Алькарасом в четвертьфинале турнира "Мастерс" в Цинциннати

Хачанов войдет в топ-10 рейтинга ATP после турнира в Цинциннати

Соболенко проиграла Рыбакиной в четвертьфинале турнира WTA-1000 в Цинциннати

Кафельников: Бублик поносил ATP-250. Если бы не эти турниры, он бы «челленджеры» играл


Синоптики спрогнозировали до +25 градусов и небольшой дождь в Москве 16 августа

Шансы на «бабье лето». Чего ожидать от погоды в августе и сентябре

Космическая Анжелика. Слетав на Луну, она собирается отправиться на Марс

Путин и Трамп: Саммит на Аляске. Новый этап российско-американских отношений?


Музыкальные новости

Концерт Глеба Самойлова сорвался в Нижнем Новгороде

В Санкт-Петербурге поклонники группы «Кино» почтили память Виктора Цоя

Прослушивания Яндекс Музыка. Увеличение прослушиваний в Яндекс Музыка.

Александр Новиков ответил на претензии смолян по поводу строительства танцплощадки


Нейтриновольтаика - энергетическое бестопливное будущее планеты

Константин Бучнев — спортивная гордость Майминского района Республики Алтай

Москвичи на улицах высказались об Аляске, отвечая на вопросы

«Оскорбил человека в сети — ответил по закону» Валерия Ткачёва поддержала законопроект Государственной Думы о «Травле».


Лавров прибыл на Аляску

Чемпионат Московской области по футболу

Благодаря совместным действиям сотрудников Росгвардии и их коллег футбольный матч «Акрон» – ЦСКА завершился без происшествий

ЦСКА предложил € 12 млн за полузащитника «Фиорентины» Бельтрана — источник


В Москве на видео сняли, как водители собирали разбросанные на дороге деньги

Нейтриновольтаика - энергетическое бестопливное будущее планеты

Москвичи чаще покупают авто из Петербурга: куда уезжают машины с пробегом

Путин поручил изучить вопрос создания цифровой платформы для логистики


Международные СМИ демонстрируют кадры встречи Путина и Трампа на Аляске

Миронов полагает, что Путин и Трамп достигли соглашения по некоторым вопросам

Путин поручил изучить вопрос создания цифровой платформы для логистики

Путин пригласил Трампа в Москву на английском




Рацион принцессы: нутрициолог Писарева рассказала о пользе диеты Дианы

Психосоматическая седина: можно ли вернуть волосам пигмент, утраченный из-за стресса

Россия достигла успехов в исследовании гепатита В

Странные вкусовые предпочтения: что они могут рассказать о здоровье и возрасте



ЦСКА подтвердил подписание колумбийского футболиста

«СЭ»: Ди Лучано в Москве и завершает переход в ЦСКА

Константин Бучнев — спортивная гордость Майминского района Республики Алтай

Хачанов займёт первую позицию среди российских теннисистов после завершения турнира в Цинциннати


«Пул Первого»: Трамп принял приглашение Лукашенко посетить с семьёй Минск

Трамп принял приглашение Лукашенко и согласился приехать в Минск 

Инициатива президента США вызвала разговор Лукашенко и Трампа

Трамп принял предложение Лукашенко приехать в Минск


Число многодетных семей в Москве выросло в 3,5 раза — Сергей Собянин

Мэр Москвы сообщил об открытии дороги от улицы Эдварда Грига до улицы Поляны

Сергей Собянин: Здание больницы станет волонтерским корпусом

Собянин: Трасса Солнцево — Бутово — Варшавское шоссе будет готова в 2026 году


Нейтриновольтаика - энергетическое бестопливное будущее планеты

В России представили автомобиль специально для такси

Никитин предложил разработать общую транспортную систему

Психосоматическая седина: можно ли вернуть волосам пигмент, утраченный из-за стресса


"Секретное оружие российской делегации". В сети обсуждают звезду сериала "Универ" Андрея Гайдуляна, который приехал на Аляску

Началась пресс-конференция по итогам переговоров Путина и Трампа

Путин предложил провести следующий саммит в Москве, Трамп допустил это

ГЛАВНАЯ СЕНСАЦИЯ ВСТРЕЧИ ПУТИНА И ТРАМПА, ДО ВСТРЕЧИ! ВЫСШАЯ АКАДЕМИЯ УПРАВЛЕНИЯ МИРОМ: ПРОГРАММНЫЕ ИНТЕЛЛЕКТЫ ПОМОГАЮТ! Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества!


Универсальный ТСД промышленного класса Saotron RT-T40X V.2

Владимир Ефимов: Станция «Бульвар Генерала Карбышева» Рублево-Архангельской линии метро готова более чем наполовину

Орловская область планирует войти в число национальных туристических маршрутов с проектом «Бирюзовое кольцо России»

Ефимов: станция метро «Бульвар Генерала Карбышева» готова более чем наполовину


Прогноз погоды в Крыму на 14 августа

Крым в лидерах по числу турпоездок

Бойцы СВО из Крыма проходят реабилитацию в 12 центрах Социального фонда

Погода на 16 августа 2025 года в Крыму и Севастополе: воздух прогреется до 30 градусов


Путин и Трамп: Саммит на Аляске. Новый этап российско-американских отношений?

"Секретное оружие российской делегации". В сети обсуждают звезду сериала "Универ" Андрея Гайдуляна, который приехал на Аляску

Синоптики спрогнозировали до +25 градусов и небольшой дождь в Москве 16 августа

Путин предложил провести следующий саммит в Москве, Трамп допустил это














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *