Лента новостей → Исследование радиозащитных агентов для медицинской визуализации
Уменьшение повреждений ДНК, белков и липидных мембран, вызванных ионизирующим излучением у пациентов
Рентгенография, КТ, ядерная медицина и флюороскопия в интервенционной радиологии уже давно являются центральными компонентами ухода за пациентами, но все они требуют ионизирующего излучения для получения изображений. Даже в малых дозах ионизирующее излучение может вызывать прямое повреждение ДНК, генерировать активные формы кислорода и свободные радикалы, что приводит к повреждению ДНК, белков и липидных мембран.
В рамках своего 2019 года Скотт А. Уолтер, магистр медицины, грант-резидент-исследователь, Тайлер Эндрю Смит, доктор медицинских наук, научный сотрудник по интервенционной радиологии Университета Юты, Солт-Лейк-Сити, стремился определить и разработать радиозащитные агенты, которые могут быть полезны в качестве дополнения к текущим методы радиационной безопасности для снижения вероятности заболеваемости и смертности как пациентов, так и операторов в результате воздействия ионизирующего излучения.
«Некоторые из широко используемых методов безопасности для медицинской визуализации с использованием ионизирующего излучения включают сокращение времени, в течение которого пациент и рентгенолог подвергаются воздействию излучения, увеличение расстояния от источника и использование экранов», — сказал доктор Смит. «Эти методы работают для большинства пациентов, но есть группа пациентов, которым рекомендуется вообще избегать любого воздействия ионизирующего излучения.
«К сожалению, могут возникнуть ситуации, требующие использования ионизирующего излучения даже у пациентов с нарушенной репарацией ДНК, например, при травме или срочной или неотложной необходимости в рентгеноскопической или КТ-контролируемой процедуре. Мы можем помочь защитить этих пациентов с помощью текущих стандартов безопасности, но мы хотели определить дополнительные способы снижения их риска», — пояснил доктор Смит.
«Разработка безопасного и эффективного противолучевого средства может добавить еще один уровень защиты нашим пациентам, которые подвергаются наибольшему риску воздействия ионизирующего излучения».
Тайлер Эндрю Смит, доктор медицины
Различные агенты, протестированные на радиозащитные свойства
Для достижения этой цели доктор Смит и его коллеги подвергли периферические мононуклеарные клетки здоровых доноров и доноров с синдромом Ли-Фраумени (LFS), наследственной предрасположенностью к раку, ионизирующему излучению в присутствии радиозащитных агентов. Агенты, которые были протестированы in vitro, включали N-ацетилцистеин, витамин С, мелатонин, ресвератрол, аторвастатин и куркумин.
Наличие защитного эффекта оценивали путем количественного определения разрывов двухцепочечной ДНК (DSB) с использованием окрашивания гамма-H2AX. По словам доктора Смита, единственным агентом, который продемонстрировал постоянную защиту, был N-ацетилцистеин, который продемонстрировал одинаковую степень защиты как для здоровых доноров, так и для клеток LFS in vitro.
Затем N-ацетилцистеин тестировали на здоровых самках мышей и модели с нокаутом p53, которая обычно используется в качестве мышиной модели LFS.
Мышам давали N-ацетилцистеин перед воздействием ионизирующего излучения. Взяли кровь и выделили моноциты. Опять же, DSB ДНК количественно определяли с использованием окрашивания гамма-H2AX.
«N-ацетилцистеин показал снижение повреждения ДНК, если его принимать за час до воздействия ионизирующего излучения», — сказал доктор Смит. «Следующим шагом является разработка клинических испытаний на людях, чтобы определить, остается ли это снижение ущерба постоянным. Это то, над чем мы все еще работаем, но N-ацетилцистеин можно было бы давать перед сканированием или вмешательством, требующим ионизирующего излучения, и мы могли бы сравнить двухцепочечные разрывы ДНК с пациентами, которым не давали радиозащитный агент».
Исследования принесут пользу уязвимым пациентам
По словам доктора Смита, больше всего выиграют от повышения безопасности визуализации пациенты с хроническими заболеваниями, которым часто проводят визуализацию, например, страдающие кистозным фиброзом, а также пациенты с состояниями, влияющими на репарацию ДНК, включая LFS.
«Разработка безопасного и эффективного радиозащитного средства может добавить еще один уровень защиты нашим пациентам, которые подвергаются наибольшему риску воздействия ионизирующего излучения», — сказал доктор Смит.
Существует постоянная потребность в исследованиях в области радиозащитных средств, особенно для профессий, подвергающихся воздействию ионизирующего излучения.
«Это возможность для более крупных организаций в США, таких как Национальные институты здравоохранения, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства и Министерство обороны, рассмотреть вопрос о поддержке исследований в этой области», — сказал доктор Смит.
Доктор Смит высоко оценил поддержку этого исследования со стороны R&E Foundation.
«Фонд R&E сделал это исследование возможным не только благодаря средствам, но и времени, необходимому для этого проекта», — сказал доктор Смит. «Наша исследовательская группа в настоящее время готовит наши результаты для представления в рецензируемую публикацию, и у нас не было бы такого шанса без этой поддержки».