Auf der Jahrestagung 2017 der American Society for Radiation Oncology (ASTRO) kündigten Forscher die Entwicklung einer effizienten und reproduzierbaren Methode zur kraniospinalen Bestrahlung von patienteneigenen Xenotransplantaten in Mausmodellen an.
Trotz aggressiver multimodaler Therapie mit hochdosierter kraniospinaler Bestrahlung und adjuvanter Chemotherapie versagt die Primärtherapie bei einer erheblichen Anzahl von Hochrisikopatienten.
Der Zweck der von Martine F. Roussel, PhD, und seinen Kollegen vom St. Jude Children's Research Hospital, Memphis, Tennessee, konzipierten präklinischen Studien besteht darin, Aspekte der menschlichen Krankheit und therapeutische Interventionen bei Hochrisiko-Medulloblastomen getreuer darzustellen. Das ultimative Ziel ist die systematische Bewertung neuartiger Kombinationstherapien.
Die Forscher etablierten und molekular charakterisierten von Patienten stammende Xenotransplantate der Hochrisiko-Medulloblastom-Untergruppen Gruppe 3 und Sonic-Hedgehog-Medulloblastom durch stereotaktische Implantation in die Kortexe von CD1-nu/nu-Mäusen.
Die fraktionierte Ganzhirnbestrahlungstherapie wurde mit einem Orthospannungsbestrahlungsgerät (2 Gy täglich bis 36 – 40 Gy) durchgeführt Xstrahl Small Animal Radiation Research Platform (SARRP) ausgestattet mit einem variabler Kollimator wurde verwendet, um eine bildgesteuerte, fraktionierte kraniospinale Bestrahlung durchzuführen. Tägliche Dosis-Volumen-Histogramme wurden bei einer Untergruppe von Mäusen mit Hirntumoren erstellt Xstrahl's MuriPlan-Software.
Tumortragende Mäuse wurden hinsichtlich ihrer Überlebensdaten verfolgt und die Tumorlast wurde mit wöchentlicher Biolumineszenzbildgebung unter Verwendung des IVIS Xenogen-Systems verfolgt. Körpergewicht, großes Blutbild und Leberenzyme wurden wöchentlich überwacht, um die Toxizität der Behandlung zu bewerten. Zur histopathologischen Analyse wurden Gewebeproben des Zentralnervensystems entnommen.
Die Ganzhirn-Strahlentherapie verlängerte das Überleben von Mäusen, die vom Patienten stammende Xenotransplantate mit Hochrisiko-Medulloblastom der Gruppe 3 (HDMBO3, P = .0016; ICB1572, P = .0086) und ein vom Sonic-Hedgehog-Medulloblastom-Patienten abgeleitetes Xenographenmodell (TB13-5634, P = .0309).
Tumore entwickelten sich letztendlich in Regionen des Zentralnervensystems, die vor der Strahlentherapie geschützt waren, einschließlich des Riechkolbens und der Wirbelsäule.
Das SARRP wurde genutzt, um einen optimalen kraniospinalen Behandlungsplan zu entwickeln, der aus einem Bogen-Schädelfeld- und einem Zwei-Felder-Wirbelsäulen-Ansatz besteht. Der Plan ermöglichte einen mittleren V95 %-Wert des Gehirns von 98.3 % ± 1.6 % und einen mittleren V95 %-Wert der Wirbelsäule von 88.0 % ± 7.6 % im Verlauf der kraniospinalen Bestrahlung, während die Dosis auf den oberen Luft- und Verdauungstrakt und den Darm beschränkt wurde.
Eine kraniospinale Bestrahlung (36 Gy) verlängerte das Überleben von Mäusen mit Medulloblastomen der Gruppe 3 erheblich, von 21 Tagen bei Kontrollmäusen auf >95 Tage (P ≤ .001).
Kraniospinal bestrahlte Mäuse entwickelten innerhalb einer Woche nach der Behandlung eine Leukopenie, die 1 Wochen nach Beendigung der Behandlung vollständig reversibel war. Es wurden keine signifikanten Veränderungen anderer Blutwerte, Leberenzyme oder des Körpergewichts beobachtet.
Es wurde der Schluss gezogen, dass eine effiziente und reproduzierbare Methode zur kraniospinalen Bestrahlung von Mausmodellen patienteneigener Xenotransplantate von Hochrisiko-Medulloblastomen entwickelt wurde.
Die bildgesteuerte kraniospinale Bestrahlung mit bis zu 36 Gy schien gut verträglich zu sein und verbesserte das Gesamtüberleben deutlich, selbst in Modellen mit Hochrisiko-Medulloblastomen.
Dr. Roussel sagte: „Das ultimative Ziel unserer Implementierung der Schädel-Wirbelsäulen-Bestrahlung bei Mäusen, die von Patienten stammende Tumoren tragen, war die Entwicklung einer klinischen Pipeline, die das aktuelle Therapieschema bei Kindern mit Hochrisiko-Medulloblastom getreu abbildet.“ Diese Pipeline wird Tumorresektion, Strahlentherapie, Chemotherapie und schließlich eine gezielte Therapie umfassen. Wir hoffen, dass unsere Arbeit die Überführung in die Klinik erleichtern wird.“
Xstrahl Life-Science-Systeme werden weltweit zur Entwicklung präklinischer Behandlungen eingesetzt. Finden Sie heraus, wie die SARRP und MuriPlan kann Ihnen dabei helfen, Ihre nächsten klinischen Studien durchzuführen.
Dieser Xstrahl In Action wurde einem Artikel entnommen, der auf der Website der National Library of Medicine gefunden wurde.
