Российские ученые тестируют новый способ борьбы с раком
Флэш-терапия гораздо сильнее повреждает опухолевые клетки, чем здоровые
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).
Заведующий лаборатории медицинской физики ИЯИ РАН Сергей Акулиничев
Фото: ИЯИ РАН
Заведующий лаборатории медицинской физики ИЯИ РАН Сергей Акулиничев
Фото: ИЯИ РАН
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 тестирование 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, заведующего лаборатории медицинской физики ИЯИ РАН Сергея Акулиничева.
Сергей Акулиничев так рассказывает о своей работе: «Десять лет назад мы начинали проводить лучевую терапию для онкологических пациентов вместе с больницей РАН города Троицка. Примерно 300 человекам была проведена лучевая терапия 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 трех-четырех 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 идут 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 рентгено- 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».