Глиобластома (ГБ) остается одной из наиболее агрессивных опухолей центральной нервной системы с частотой местных рецидивов свыше 90% и пятилетней выживаемостью около 5%. Стандартные методы лечения — хирургическая резекция, дистанционная лучевая терапия (ДЛТ) и химиотерапия — часто оставляют резидуальные опухолевые клетки, устойчивые к терапии.
Локальная таргетная альфа-терапия (ТАТ) с использованием актиния-225 (²²⁵Ac) обеспечивает высоколинейную передачу энергии с выраженной цитотоксичностью, но ограничена коротким диффузионным радиусом и повышенным внутриопухолевым давлением. Конвекционно-усиленная доставка (КУД), применяющая мягкое гидравлическое давление для создания объемного потока, может улучшить проникновение радионуклида.
Исследователи разработали Python-based модель КУД, включающую диффузию (коэффициент диффузии = 1,0 × 10⁻⁵ см²/с), объемный поток (скорость в хирургической полости = 7,0 × 10⁻⁵ см/с; скорость в тканях мозга = 5,0 × 10⁻⁵ см/с) и радиоактивный распад в радиально-симметричной геометрии мозга.
Временные профили активности импортировались в платформу моделирования методом Монте-Карло TOol for PArticle Simulation (TOPAS) для расчета воксельных дозовых распределений. Моделируемая доза на распад конвертировалась в клинически значимую вводимую активность (МБк) и интегрировалась за 50 дней с поправкой на относительную биологическую эффективность (ОБЭ) = 5 (диапазон чувствительности: 3, 7 и 10).
КУД достигала терапевтических доз (≥ 2 Гр (ОБЭ)/МБк) на расстоянии ~1,43 см от мест инъекций. Схема с пятью инъекциями общей активностью 10 МБк снижала глобальную фракцию выживания (ФВ) со 100% (без альфа-терапии) до ~3,4%, с дальнейшим снижением до ~2,0% и ~1,4% при 20 МБк и 30 МБк соответственно.
Резидуальные клоногенные опухолевые клетки располагались преимущественно на расстоянии >2 см от мест инъекций. Анализ чувствительности выявил размещение мест инъекций и общую активность как доминирующие факторы эффективности, тогда как варьирование ОБЭ оказывало минимальный эффект. Раннее опухолевое репопулирование (Tk ≤ 14 дней) существенно снижало контроль быстроделящихся опухолей.
Данное исследование поддерживает возможность применения КУД ²²⁵Ac при ГБ, подчеркивая необходимость оптимизированного размещения катетеров, дозирования и планирования для преодоления ограниченного терапевтического радиуса и опухолевого репопулирования. Хотя результаты обнадеживают, предположения модели требуют уточнения, а экспериментальная валидация необходима для клинической трансляции.