Onderzoekers aan het Brigham and Women’s Hospital en het Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Boston (Verenigde Staten) hebben speciale schilden ontworpen die het spijsverteringskanaal beschermen tijdens radiotherapiebehandelingen. Bijzonder is dat de schilden exact op maat gemaakt kunnen worden en door een 3D-printer vervaardigd worden.

Radiotherapie is een effectieve, niet-invasieve manier om tumoren te doen krimpen, maar de radioactieve straling beschadigt ook gezond weefsel nabij de tumor. Wanneer er tumoren bestaald worden in de buurt van gevoelige weefsels en slijmvliezen, zoals in de mond en in het spijsverteringskanaal, dan kan dat weefselschade en ernstige bijwerkingen met zich meebrengen, zoals ontstekingen van de slokdarm (oesofagitis), het endeldarmslijmvlies (proctitis) en van de mondslijmvliezen (mucositis).

Maximale dosis straling

Volgens mede-onderzoeker James Byrne is het vaak niet eenvoudig om gezond weefsel helemaal te ontzien bij radiotherapie. “We willen de maximale dosis straling toedienen om de tumor te doen krimpen, maar zonder gezond weefsel te beschadigen. Daarom hebben we gezocht naar een innovatieve oplossing die patiënten bescherming op maat kan bieden.”

Na een serie testen werd gekozen voor een materiaal dat elementen met een hoog atoomgetal bevat, dat in staat is om schadelijke gammastralen en röntgenstralen tegen te houden. Dankzij een CT-scan kan van elke patiënt de exacte anatomie vastgesteld worden en in de 3D-printer ingevoerd worden. Zo ontstaat een schild op maat dat zorgt dat alleen de tumor bestraald wordt.

Hals-hoofdkankers

Tot dusver zijn de geprinte stralingsschilden nog niet op mensen getest, maar wel op ratten en varkens. Geplaatst in de mond of in het rectum blijken de schilden inderdaad gezond weefsel te beschermen. Rekenmodellen geven aan dat de schilden er bij mensen voor zorgen dat gezond weefsel minder beschadigd wordt. In de mond neemt de stralingsblootstelling voor mensen met hals-hoofdkankers af met maximaal 30%. Bij de bestraling van mannen met prostaatkanker krijgt het darmkanaal (met name de endeldarm) 15% minder straling te verduren.

Bron

Byrne JD, Young CC, Chu JN et al., Personalized Radiation Attenuating Materials for Gastrointestinal Mucosal Protection, Advanced Science 27 April 2021, doi.org/10.1002/advs.202100510