Entrevista de ASTRO con el Dr. Eric Ford
Hace unos meses, tuve la oportunidad de sentarme con el destacado físico, profesor e investigador de radiobiología experimental, el Dr. Eric Ford. Como uno de los autores intelectuales detrás de la plataforma de radioterapia de protones de precisión, que utiliza haces de partículas para apuntar con precisión al tejido, el Dr. Ford nos ayuda a comprender cómo interactúan los haces de partículas con los tumores y el tejido normal. Con su enfoque en mejorar la calidad de los tratamientos de los pacientes, capturar su motivación y perspectiva detrás del irradiador de protones guiado por imágenes parecía adecuado en la Conferencia de la Sociedad Estadounidense de Oncología Radioterápica de 2017.
Con la idea en mente de tratar el cáncer, ¿hubo algún tipo de cáncer en particular que alimentó su pasión por crear la Plataforma de Radioterapia de Protones de Precisión?
La terapia de protones se puede utilizar para muchos tipos diferentes de cáncer. Pero uno de los cánceres que alimentó mi pasión fue el cáncer pediátrico, debido a la preservación del tejido que ocurre y la larga vida que tendrán los pacientes después de sobrevivir a este cáncer. Entonces, para mí es muy motivador comprender mejor la biología de esos cánceres pediátricos; aquellos cánceres que se presentan en gran medida en el SNC. En general, es importante comprender las toxicidades de los tejidos normales que son diferentes en un haz de protones frente a un haz de fotones. Hay discusiones aquí en ASTRO sobre este mismo tema. Entonces, es una especie de área desconocida.
¿Cómo le explicaría a un inmunólogo los beneficios de usar la terapia con haz de protones?
Se sabe muy poco acerca de los efectos diferenciales de los protones frente a otras radiaciones en el contexto inmunológico. Hay algunos datos que sugieren que es diferente. La regulación al alza de los genes parece ser diferente, la señal de "cómeme" que se emite parece ser diferente con los haces de partículas, pero en realidad es un trabajo en progreso. Entonces, diría que es desconocido y que hay muchos experimentos que deben hacerse. Realmente necesitas radiación enfocada para poder hacer este tipo de experimentos. Porque si dosificas un organismo completo, hay grandes efectos sobre los diferentes componentes celulares del sistema inmunológico; lo que realmente afectará los experimentos.
Basado en la ciencia y el desarrollo detrás de la plataforma de radioterapia de protones de precisión, ¿prevé un tipo de cáncer que sería su plataforma? más efectivo en el tratamiento?
Es difícil hacer una predicción sobre si tendrá un impacto para un tipo de cáncer. Jim Deye y yo escribimos recientemente un artículo de revisión que analizó toda la literatura que se ha publicado en los últimos 5 o 6 años sobre esto, y no hay muchos artículos en el ámbito de la experimentación con haces de partículas, porque en realidad no ha habido una plataforma para investigar esto in vivo. Pero si observa los experimentos con fotones, hay resultados interesantes en el cáncer de pulmón, cáncer de cerebro, cáncer de páncreas y cáncer de próstata. Por lo tanto, abarca un amplio espectro de cosas y creo que puede ser similar a la terapia con haz de protones.
¿Diría que esta plataforma será igualmente beneficiosa para investigar enfermedades benignas?
Actualmente, la terapia de protones se usa para condiciones benignas; pero eso es relativamente menos común en este momento. Por ejemplo, la radiocirugía se realiza para la neuralgia del trigémino, que es una afección que afecta a los 5th nervio craneal. Podemos tratar esto con radiación, pero eso no se trata tanto con protones.
¿Cree que su plataforma puede llevar el tratamiento de enfermedades benignas al siguiente nivel?
Hemos trabajado con personas no cancerosas con la plataforma. Ha habido algunos trabajos innovadores en el neurodesarrollo que analizan los nichos de células madre en el cerebro donde se puede usar el rayo para extirpar regiones de células madre de manera muy específica. Por ejemplo, el grupo de Blackwell en John Hopkins, encontró una población de células madre en el 4th ventrículo del cerebro; en el que no sabían cuál era su función. Entonces, hicieron un procedimiento ablativo en el que irradiaron solo esa región; una región justo cerca de la glándula pituitaria. Eso es muy difícil de hacer, pero descubrieron que esas células estaban involucradas con el metabolismo y esto generó una nueva área de investigación. Es un ejemplo que muestra lo que se puede hacer en condiciones no cancerosas utilizando este tipo de plataforma.
En cuanto a la biología más básica, hay otro experimento que hicimos con un ISRS, un inhibidor selectivo de la recaptación de serotonina. La pregunta era sobre el mecanismo y cómo funciona. Esto está fuera del ámbito de la investigación del cáncer, pero pudimos demostrar que parte del mecanismo tenía que ver con un componente de células neuroprogenitoras en el cerebro. Esta información fue realmente importante para comprender los efectos de las drogas asociadas.
Entonces, creo que esto va mucho más allá del cáncer y la conciencia debe estar disponible para que los laboratorios conozcan la tecnología. Si observa la diferencia entre protones y fotones y está administrando una dosis ablativa, no importa cómo lo haga; ya sean rayos X o protones. Pero podría argumentar que puede hacer algo más localizado con protones, o algo que puede ser más específico y tener menos efecto en el resto del organismo. Así que esa podría ser un área en la que podríamos ver algún beneficio. Pero se necesita mucho más para ver eso.
Creo que la clave aquí es que puedes hacer estos experimentos en vivo, y eso no ha sido algo que haya sido posible hasta ahora. Es importante poder apuntar el rayo lo suficiente como para no perturbar los tejidos circundantes. Si está mirando el cáncer, entonces solo trata el tumor y no quiere irradiar el tejido normal porque esto puede tener un efecto no deseado. Por lo tanto, necesita una guía de imagen y un haz localizado para hacerlo. Hemos tenido esto con los rayos X durante un tiempo, pero realmente no teníamos esto para los haces de partículas; hasta ahora.
Utilizando un artículo de investigación leído recientemente, ¿ha habido algo que le haya hecho decir: "Por eso mi tecnología de haz de protones será tan útil"?
Cuando miras los nuevos experimentos que salen y ves datos intrigantes que no se explican a fondo, eso es algo emocionante. Estamos viendo algunos experimentos que analizan haces particulares en los que un efecto diferencial del haz de partículas frente a los rayos X puede tener algo que ver con la forma en que se deposita la dosis. En general, aún se desconoce mucho de lo que vendrá en los próximos años. Cuando hay algo nuevo que aún no se ha explicado, y ahora tenemos una herramienta para ir a verlo, eso es algo bueno.
¿Cómo describiría sus sentimientos acerca de llevar esta plataforma a la industria?
¡Es emocionante! Pero también trae muchas incertidumbres. Porque es biología; y la biología es la tierra de lo desconocido.
Hablando de biología, ¿cómo es ser físico y lidiar con los diferentes aspectos de la incertidumbre asociados con la biología?
Como físicos, nos gusta controlar y medir las cosas, como todos los científicos. La física está en el espectro extremo de eso. Pero cuando miras un sistema biológico, hay muchas más variables. Simplemente no tienes ese nivel de control. Entonces, es un poco intimidante. Creo que esa es la palabra que estaba buscando ... intimidante. Es emocionante, pero también intimidante.
Viéndome a mí mismo desde el punto de vista de la física, a menudo me siento como un traductor; traduciendo a través de disciplinas. Dar ideas sobre lo que podemos hacer técnicamente, mientras entendemos fragmentos de la biología. No ser un experto en eso, pero saber lo suficiente para hablar con la gente.
¿Qué le hizo tan interesado en combinar su tecnología con la Plataforma de Investigación de Radiación de Pequeños Animales (SARRP)?
Para mí, fue mi larga historia en el desarrollo de SARRP. Estuve involucrado en los primeros días de su desarrollo en Hopkins. En 2005, construimos este prototipo tomando imágenes con una placa de película. Entonces, es una historia que se remonta a mucho tiempo atrás. Y para mí, es más familiaridad con la tecnología. Cuando obtuvimos la unidad, pudimos adaptarla muy fácilmente a la línea de haz de protones prototipo. Y eso no era baladí porque la línea de luz es una viga fija que sale de la pared; y por lo tanto, está bajo fuertes restricciones geométricas. Es bueno que hayamos podido hacer esto como una sociedad.
¿Cómo ha mejorado esta asociación su perspectiva para la plataforma de radioterapia de protones de precisión?
Nos ha abierto a nuevos experimentos que podríamos hacer con diferentes laboratorios que estén interesados.
La Dra. Silvia Formenti hizo una declaración en ASTRO, en la que se refería a usted con respecto al fraccionamiento de dosis y la circulación sanguínea, ¿puede contarme más sobre esto?
Se refería a un modelo matemático que ayudé a desarrollar. Este modelo analiza la dosis de radiación administrada al charco de sangre de un paciente que está siendo tratado.
Con la idea de que la sangre fluye a través del portal mientras el haz está encendido, está administrando una dosis no significativa a toda la reserva de sangre del paciente; y con el tiempo eso se acumula. Depende del fraccionamiento y de la forma en que se administra la radiación. Este es un modelo en el que trabajamos hace unos 7 años. De hecho, ahora ha demostrado tener un efecto en los datos clínicos; lo cual es realmente emocionante.
En relación con la oncología radioterápica, ¿cuál es su opinión sobre la siguiente declaración realizada en ASTRO?
"Las personas vivirán con el cáncer como una condición crónica, no como una condición terminal ".
Mucho de eso está fuera de lo que soy un experto. Pero una cosa que puedo decir, si esto es cierto, y los pacientes con cáncer van a vivir con una condición crónica, entonces la investigación es más importante. Es importante que obtengamos los agentes adecuados, reduzcamos la toxicidad y reduzcamos el costo.
¿Dónde ve la Plataforma de Radioterapia de Protones de Precisión y el campo de investigación en 5 años?
Creo que los agentes combinados no han sido completamente explorados. Cuando miras a un agente, es interesante saber qué hace en combinación con otros agentes. Parte de la razón por la que no se ha explorado es porque la tecnología para investigarla no está ampliamente disponible.
También verá esto en la clínica. Si tiene una tecnología que está disponible como 4D CT, de repente puede tratar a los pacientes con una nueva técnica, como SBRT. Entonces, cuando tiene una tecnología que habilita una nueva área de tratamiento clínico o una nueva área de investigación, puede conducir a vías fructíferas.
¿Qué sigue para ti?
Bueno, solo tenemos que hacer más experimentos. He tratado de centrarme menos en el desarrollo técnico y más en la ciencia porque, como físico con formación técnica, es fácil volverse adicto a los dispositivos; que son importantes Pero luego debes pensar en lo que sigue... qué es lo que realmente te permite hacer este dispositivo.
