Протонная терапия рака может разрастись от мини-ускорителей

Специалисты Физико-технического центра Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) в Протвине под руководством члена-корреспондента РАН Владимира Балакина создали принципиально новую установку для облучения раковых опухолей протонами. Она в десятки раз более компактна и экономична, чем существующие, и при этом обещает быть более эффективной, чем применяемые сегодня для этой цели. В ближайшее время установка будет испытана на лабораторных животных, а во втором полугодии 2011 года должны начаться клинические испытания.

Пока облучение остается основным методом лечения раковых опухолей. Для уничтожения раковых клеток применяют разные типы ионизирующей радиации (рентгеновское, гамма- и бета-излучение, нейтронное и др). Облучение протонами имеет несколько преимуществ перед другими видами лучевой терапии, объяснил Владимир Балакин. Так как это тяжелые частицы, они меньше рассеиваются в организме, а практически вся энергия выделяется в конце пробега частицы (это называется брэгговским пиком). Длина пробега протона зависит от скорости, которую ему придали в ускорителе. Если подогнать ее под локализацию опухоли, можно целенаправленно поражать опухоль с минимальным воздействием на здоровые ткани. Установки для протонной терапии работают во всем мире уже около 50 лет, они доказали свою большую эффективность, но метод до сих пор остается очень затратным, так как протонные ускорители массивны и дороги. Тем не менее, в России они работают в Дубне, в Гатчине (под Санкт-Петербургом), в ИТЭФ (Москва), строится центр в Димитровграде.

Группа Владимира Балакина разработала протонный ускоритель, которые занимает в десятки раз меньше места и, соответственно, намного дешевле. «За те деньги, которые требуются для строительства центра в Димитровграде, мы можем сделать 50 наших установок», -- говорит Владимир Балакин. Принципы работы протонного ускорителя составляют ноу-хау и защищены 31 патентами.

Ученые создали не только новую установку, но и (в сотрудничестве со специалистами Медицинского радиологического научного центра РАМН в Обнинске) новую технологию облучения опухолей. «Обычно облучение происходит через коллиматоры, сделанные по форме опухоли, -- объясняет Владимир Балакин. – Мы можем облучать опухоль в течение одного сеанса с 36 точек, при этом опухоль получает необходимую дозу, а путь прохождения частиц через здоровые ткани меняется. Облучение происходит под компьютерным управлением. Мы разработали алгоритм, оптимизирующий дозу, полученную опухолью по сравнению с другими тканями». Авторы изобретения считают, что новая технология повысит эффективность протонной терапии и снизит побочное действие на организм.

По словам Владимира Балакина, управление установкой максимально автоматизировано и не представляет сложности. Для самой работы не требуется никаких расходных материалов (полстакана воды в год как источника протонов). А по стандартной технологии нужно индивидуально изготавливать коллиматоры, и поэтому в радиологическом центре все время работает фрезерный станок.

Новая система лечения могла заработать еще в 2007 году. Однако тогда закончилось финансирование, и поддержки у государства физики не нашли. Поэтому они продали одну установку с протонным ускорителем американцам (ее готовят к работе в радиологическом центре в Бостоне), а другая уехала в Словакию. На вырученные деньги авторы разработки создали программное обеспечение для двух аппаратов, которые размешены в Протвине и в Пущине. Установка в Протвине проходит сертификацию по всем параметрам, на вторую половину 2011 года намечены клинические испытания. В Пущине в ближайшее время установка пройдет испытание на лабораторных мышах.

Infox.ru в ближайшее время расскажет о новой технологии подробнее.