ИЯИ РАН: новый способ борьбы с раком – флэш-терапия

Группа ученых Института ядерных исследований РАН (ИЯИ РАН) тестирует уникальный метод борьбы с раком. Оказалось, что при облучении раковых клеток пучком протонов большой мощности клетки опухоли повреждаются почти в два раза сильнее, чем нормальные клетки организма (например, лимфоциты).

Немногим более года назад в лучевой терапии онкологических заболеваний появился такой термин, как флэш-терапия. Речь идет об облучении мощным и коротким импульсом ионизирующего излучения злокачественных новообразований. Сейчас во многих научных центрах мира идет апробация этой технологии, и первые результаты впечатляют: при такой терапии опухолевые клетки гибнут почти в два раза интенсивнее, чем нормальные. Исследования в этом направлении ведет и группа ученых ИЯИ РАН под руководством доктора физико-математических наук Сергея Акулиничева. Флэш-терапия может стать новой вехой в современных методах лечения онкозаболеваний. Руководитель лаборатории медицинской физики ИЯИ РАН Сергей Акулиничев так рассказывает о своей работе: «Десять лет назад мы начинали проводить лучевую терапию для онкологических пациентов вместе с Больницей РАН г. Троицка. Около 300 человек получили лучевую терапию фотонами, полученными на нашем ускорителе электронов, и рентгеновским излучением. С появлением флэш-терапии, которая может проводиться воздействием одного мощного импульса протонов, у пациентов появилась возможность не получать лучевую терапию ежедневно в течение 3-4 недель, а облучаться однократно, что очень удобно».

В декабре 2019 года сотрудники ИЯИ РАН совместно с Российским научным центром рентгенорадиологии и Больницей РАН провели эксперименты с облучением мишеней с опухолевыми (меланома и рак прямой кишки) и нормальными клетками (лимфоцитами), сейчас идет обработка результатов и подготовка научных статей. Следующим этапом будут эксперименты на животных (лабораторных мышах), а в дальнейшем, при обнадеживающих результатах, начнутся клинические испытания флэш-терапии на людях.

Лаборатория медицинской физики ИЯИ РАН располагает современным оборудованием: в том числе, японским радиологическим томографом-симулятором с широкой апертурой для диагностики онкозаболеваний и предлучевой подготовки пациентов. В соседних помещениях есть ускоритель электронов, установка для рентгенотерапии и фотодинамической терапии, и, наконец, установка для протонной терапии с энергией до 230 МэВ. Эта установка уже показала мощность дозы 300 тыс. грей в секунду, тогда как у конкурирующих коллективов ученых этот показатель пока находится на уровне 100 грей в секунду.

Протоны относительно широко стали использоваться для лечения больных раком в 1980-х годах. Фотоны, используемые в обычной лучевой терапии, проходят насквозь тело пациента и выделяют наибольшую дозу облучения вблизи поверхности организма. Напротив, протоны доставляют максимальную дозу на заданную глубину и после этого останавливаются. Это физическая особенность пучка протонов, так называемый «пик Брэгга», позволяет концентрировать ионизующую энергию протонов в месте нахождения опухоли, максимально эффективно разрушая клетки рака и сохраняя нетронутыми окружающие здоровые ткани. Но до появления флэш-терапии для традиционного лучевого лечения пациента требовалось до 30 ежедневных сеансов облучения. Теперь же достаточно процедуры в доли секунды с большой мощностью дозы, которой можно достигнуть, например, на линейном ускорителе протонов в Троицке. Правда, путь от работы с клеточным материалом до реальной помощи людям может занять несколько лет.

Пока российские ученые находятся на переднем крае науки: нигде в мире еще не лечат людей флэш-терапией, пока ведутся эксперименты на животных и культурах клеток. «Все, у кого есть протонные ускорители с требуемыми для терапии параметрами, сейчас конкурируют друг с другом на этой площадке», – резюмирует Сергей Акулиничев, – «Наше преимущество – сверхмощный ускоритель и мы можем подводить к мишени как рекордно большую мощность дозы облучения, так и меньшую, а в других центрах мира такая большая мощность дозы пока недоступна».

26/02/2020

Источники: Пресс-служба ИЯИ РАН