Радиобиология эффекта FLASH

Облучение при сверхвысоких мощностях дозы, на несколько порядков превышающих применяемые в современной клинической лучевой терапии, вызывает иные радиобиологические реакции по сравнению с традиционными мощностями дозы. Это привело к изучению FLASH-лучевой терапии как способа получить терапевтическое преимущество: после первого сообщения в 2014 году о снижении легочной токсичности при сопоставимом контроле опухоли интерес к этому подходу значительно возрос.

Многие последующие исследования показали возможную защитную роль FLASH-лучевой терапии для нормальных тканей, однако молекулярные и клеточные механизмы эффекта FLASH до конца не выяснены. В этом обзоре суммированы современные данные об эффекте FLASH и проанализированы исследования FLASH-лучевой терапии на доклинических моделях реакции нормальных тканей. Для критической оценки биологических механизмов реакции на облучение при сверхвысоких мощностях дозы рассмотрены исследования in vitro на нормальных и опухолевых клетках. Дифференциальные реакции на облучение при сверхвысоких и традиционных мощностях дозы часто включают снижение воспалительных процессов и различия в экспрессии про- и противовоспалительных генов. Кроме того, после облучения при сверхвысоких мощностях дозы нередко выявляются меньшие уровни повреждения ДНК или продуктов ее неправильной репарации. Пока неясно, какой именно сигнал запускает эти различия, но имеются данные об участии реактивных частиц. Разная чувствительность нормальных и опухолевых клеток к эффекту FLASH может быть связана с измененными метаболическими и детоксикационными путями и/или путями репарации, используемыми опухолевыми клетками. Авторы суммируют современные теории, объясняющие эффект FLASH, и выделяют важные научные вопросы, критически значимые для лучшего понимания механизмов и, следовательно, для будущего внедрения FLASH-лучевой терапии в клиническую практику.