Hadrotherapy and its role in Oncology

Abstract

Desde o seu aparecimento que a radioterapia mostrou ser uma terapêutica fundamental em oncologia. O conceito baseia-se no uso de radiação ionizante para lesar células tumorais, procurando-se maximizar o seu dano ao mesmo tempo que se minimiza o dano nos tecidos saudáveis em volta. Isto é particularmente relevante para neoplasias localizadas em localizações sensíveis, como o cérebro e base do crânio. É neste contexto que surge um potencial papel para a hadroterapia. A hadroterapia é uma modalidade da radioterapia externa que recorre a hadrões ao invés de fotões ou eletrões. A partícula mais usada é, de longe, o protão, seguido pelo ião de carbono. A escolha destas partículas é baseada nas suas propriedades físicas, uma vez que a deposição de dose ocorre com pico máximo em profundidade (pico de Bragg), ao contrário do que acontece com fotões em que a dose absorvida pelos tecidos decai exponencialmente (com maior deposição no início do seu trajeto). A hadroterapia é, portanto, uma modalidade de tratamento promissora em radio-oncologia. Devido às características físicas da radiação de partículas, a hadroterapia tem o potencial de concentrar a administração da dose no volume alvo, poupando o tecido circundante. Embora a hadroterapia tenha sido utilizada no tratamento de várias neoplasias, o seu papel na radio-oncologia é controverso. Nesta revisão, avaliamos os resultados clínicos, os eventos adversos relacionados com a radiação e a custo-efetividade da hadroterapia em algumas situações clínicas selecionadas: melanoma da úvea, tumores pediátricos do sistema nervoso central, cancro da cabeça e pescoço, tumores da base do crânio e adenocarcinoma da próstata.Com base nas evidências atuais, concluímos que a hadroterapia é uma opção clinicamente eficaz, segura e custo-efetiva para o melanoma da úvea tumores na base do crânio e tumores cerebrais pediátricos. Além disso, tanto para o cancro de próstata quanto para o cancro de cabeça e pescoço, é, pelo menos, equivalente à radioterapia convencional, embora não haja evidências suficientes sobre as vantagens da hadroterapia para torná-la a opção custo-efetiva.São necessários mais ensaios clínicos para esclarecer melhor o papel da hadroterapia, e vários ensaios clínicos a decorrer fornecerão em breve novos dados.

Since its appearance, radiotherapy has proven to be a fundamental therapy in oncology. The concept is based on the use of ionizing radiation to damage tumor cells, seeking to maximize damage on them while minimizing damage to the surrounding healthy tissues. This is particularly relevant for neoplasms located in sensitive locations, such as the brain or the skull base. It is in this context that a potential role for hadrotherapy emerges. Hadrotherapy is a modality of external radiotherapy that uses hadrons instead of photons or electrons. The most used particle is by far the proton, followed by the carbon ion. The choice of these particles is based on their physical properties, since dose deposition occurs with its maximum peak in depth (Bragg's peak), unlike photons, in which case the dose absorbed by the tissues decays exponentially (with greater deposition at the beginning of its path).Hadrontherapy is, therefore, a promising treatment modality in radiation oncology. Due to the physical characteristics of particle radiation, hadrontherapy has the potential of concentrating dose delivery to the target volume while sparing surrounding tissue. While hadrontherapy has been used in the treatment of several neoplasms, there is still controversy over its role in radiation oncology. In this review, we evaluated the clinical outcomes, radiation-related adverse events and cost-effectiveness of hadrontherapy in a few selected clinical situations: uveal melanoma, pediatric central nervous system tumors, head and neck cancers, skull-base tumors and prostate adenocarcinoma. Based on current evidence, we conclude that hadrontherapy is a clinically effective, safe and cost-effective treatment option for uveal melanoma, skull-base tumors and pediatric brain tumors. Furthermore, for prostate cancer as well as head and neck cancers, it is at least equivalent to photon beam radiotherapy, though there is not enough evidence about the advantages of hadrontherapy to make it a cost-effective option. More clinical trials are needed to further clarify the role of hadrontherapy, and several ongoing clinical trials will soon provide new data.