Карманный ускоритель: в России создан мини-генератор для лечения рака
В России разрабатывается портативная установка, способная уничтожить злокачественные опухоли при помощи облучения нейтронами. Сегодня в крупных медицинских центрах используется стационарное оборудование, под него выделяются целые здания. А созданный генератор займет не больше места, чем обычный стул, его можно будет расположить в обычной клинике. Прототип прибора уже испытан на мелких домашних животных, при этом сочеталось облучение нейтронами и фотонами. Новая технология запатентована.
Инновационный прибор разработан учеными Института автоматики им. Н.Л. Духова в коллаборации с сотрудниками медицинского радиологического научного центра им. А.Ф. Цыба (филиала «НМИЦ радиологии» Минздрава).
Ученые доказали возможность лечения рака нейтронами более 40 лет назад. Они эффективнее борются со злокачественными опухолями, чем другие виды излучения при равных дозах. При облучении нейтроны производят вторичные частицы — протоны и тяжелые ионы. Эти виды частиц обеспечивают летальные для опухолевой клетки двухнитевые разрывы ДНК.
Однако широкое внедрение во врачебную практику нейтронного излучения осложняется тем, что генерирующие его установки занимают целое здание. К тому же терапию могут пройти не более 10 пациентов в день. Поэтому перед инженерами возникла задача создания установки, которую можно разместить в обычной больнице.
— Наша команда создала генератор диаметром 25 см, длиной 120 см, массой до 270 кг, — сообщил завотделом радиационной биофизики МРНЦ Степан Ульяненко. — Установка позволяет оптимизировать положение пациента и источника нейтронов относительно друг друга. Поэтому мы надеемся, что в перспективе лечение на установке будет проходить с помощью роботизированных систем.
Созданный прибор использует синтез ядер изотопов водорода дейтерия и трития. Энергия нейтронов составляет 14,1 МэВ. Это значение не уступает стационарным генераторам в Снежинске.
Но при лечении нейтронами, излучаемыми как портативными, так и большими установками, существует высокий риск повреждения здоровых тканей, окружающих опухоль. И чтобы исключить этот негативный эффект, в Обнинске разработали особые схемы комплексного облучения фотонами и нейтронами. Так как они имеют разные механизмы воздействия на биологические ткани, совместное применение позволяет снизить общую дозу облучения.
— Комбинация методов гамма- (фотонами. — «Известия») и нейтронной терапии дает шанс оптимизировать положительный эффект и уменьшить риск нежелательных последствий лечения, — подтвердила руководитель Центра персонализированной онкологии OncoTarget Сеченовского университета Марина Секачева. — Нельзя исключать, что эту комбинацию лучевой терапии можно будет дополнить применением новейших противоопухолевых препаратов.
Эксперимент с использованием компактных нейтронных генераторов в схемах гамма-нейтронной лучевой терапии на домашних кошках и собаках проводили сотрудники МРНЦ им. А.Ф. Цыба на базе ветеринарного центра «Велес» в Обнинске. Для радиобиологов мелкие домашние животные — это следующий этап исследований после лабораторных мышей. Кошки и собаки по особенностям физиологии ближе к людям, чем грызуны, но им не нужна такая огромная доза анестезии во время облучения, как крупным животным.
Перед началом сеансов облучения собак и кошек со спонтанными опухолями обследовали и подтвердили отсутствие прямых противопоказаний для лечения.
— Основная проблема лечения животных в том, что им необходимо делать анестезию, и не один раз, чтобы они лежали неподвижно во время сеанса. Но наши пациенты были полностью обследованы и все прекрасно переносили. А мы получили прекрасный опыт лечения спонтанной онкологии у собак и кошек, а не лабораторных мышей с искусственно имплантированными опухолями, — поделилась терапевт-онколог ветеринарной клиники «Велес» Наталия Кайдан.
Уже после трех-четырех сеансов облучения крупными фракциями было достигнуто уменьшение размера опухоли в 1,5–3 раза и улучшение общего состояния большинства животных. Нормальные ткани, попадавшие в поле облучения, практически не реагировали на облучение.
Сейчас коллектив ученых из МРНЦ им. А.Ф. Цыба и ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова» разрабатывает медицинскую технологию на основе созданного портативного генератора нейтронов. Помимо источника облучения комплекс будет включать специальное программное обеспечение, различные системы для точного перемещения пациента, управления нейтронным пучком и обеспечения безопасности. Это позволит провести доклинические исследования методики сочетанной гамма-нейтронной терапии на большем количестве мелких домашних животных и начать испытания на людях.
