Адронная терапия против рака

СПб. Лечение онкологических заболеваний может быть выведено на качественно новый уровень: адронная терапия - новейший инструмент эффективной борьбы с раком.

Существуют три основные методики лечения злокачественных образований: хирургия, химиотерапия и лучевая терапия. Последняя возникла практически сразу вслед за открытием в 1895 г. рентгеновских лучей. В настоящее время в развитых странах на долю традиционной лучевой терапии, в сочетании с двумя отмеченными методами, приходится до 70% пациентов.

Лучевая терапия работает на основе повреждений молекул ДНК, являющихся носителями генетической информации и наследственных признаков живых клеток. Эти повреждения могут быть вызваны ионизирующими излучениями, прямым или косвенным способом, путем ионизации атомов, входящих в цепочку ДНК. Косвенные механизмы состоят в ионизации молекул воды и образовании химически активных свободных радикалов, которые затем повреждают ДНК. Принцип лучевой терапии основан на различной способности к регенерации после облучения у здоровых и у раковых клеток. Здоровые клетки обладают способностью полностью или частично восстанавливаться после облучения, в то время как ДНК клеток опухоли после облучения либо разрушаются совсем и клетки гибнут, либо ДНК репродуцируют искаженную информацию, сильно замедляющую воспроизводство больных клеток.

Самым распространенным на сегодня видом лучевой терапии является облучение тканей тела гамма-квантами (фотонами). Несмотря на то что этот метод используется в медицине едва ли не с начала прошлого века и хорошо обкатан, он обладает рядом существенных ограничений.

Во-первых, из-за сильной чувствительности метода к содержанию кислорода в тканях опухоли, ряд опухолей оказываются устойчивыми к гамма-облучению; во-вторых, при лечении вместе с опухолью значительные дозовые нагрузки получают соседние здоровые ткани, это затрудняет в ряде случаев использование данного метода, так как возникает предел по дозовым нагрузкам (в особенности в детской онкологии).

Особенные частицы

Идеальное лечение рака должно подавлять опухолевые клетки и не затрагивать живые. К такому идеалу приближается адронная терапия, при которой для облучения используются быстрые частицы: протоны и легкие ионы углерода. Кривая распределения глубинной дозы облучения у адронов совершенно отличается от кривой гамма-квантов (см. рисунок). Глубина проникновения ионов и протонов сквозь вещество зависит от их энергии. При этом максимум энергии, передаваемой пучком частиц окружающим тканям, приходится именно на конец пробега - перед полной остановкой иона (так называемый пик Брэгга). Таким образом, меняя энергию иона, можно изменять место его полной остановки в опухоли с точностью до 1 мм. В то же самое время при прохождении через ткани, расположенные до опухоли, воздействие на клетки организма минимально, а после опухоли - практически отсутствует.

Преимущества углерода

Использование ионов углерода имеет и особые преимущества. Становится возможным лечение труднодоступных опухолей, устойчивых и к гамма-, и к протонному излучению. Это связано с особенностями ионов углерода: при большой скорости движения энергетические потери при взаимодействиями с тканями весьма малы (ион их словно бы "не замечает"), но при постепенном торможении радиобиологическая эффективность ионов многократно возрастает. Поражающий эффект ионов углерода оказывается в пике Брэгга выше, чем у гамма-квантов и протонов в несколько раз. Происходят многократные двойные разрывы спирали ДНК, которые после этого уже не подлежат восстановлению. Это позволяет сократить количество сеансов облучения с 20-40 до 10 и менее.

Европа объединилась

В настоящее время в Европе совместными усилиями нескольких стран и Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) создается международная сеть высокотехнологичных центров адронной терапии ENLIGHT++ (European Network for Light Ion Therapy). Начато строительство двух таких центров в Германии и Италии, где первые пациенты пройдут лечение уже в следующем году. Еще два центра находятся в стадии проектирования в Австрии и Франции. Проектируется создание таких центров в Китае, Бельгии и Швеции. Два центра работают уже несколько лет в Японии и планируется создание новых. Каждый из таких центров должен обслуживать примерно десятимиллионное население.

7,6 млн человек умерло в мире от рака в 2005 г.

На заметку

Показатели технологии

- Методы адронной терапии обеспечивают показатель излечиваемости пациентов примерно в 90% случаев.

Источник: European Network for Light Ion Therapy (ENLIGHT++)