Данные последних исследований показывают, что при лучевой flash терапии раковых опухолей минимально калечатся здоровые клетки и максимально — больные. И при этом очень быстро!
В Центре протонной терапии Университета Цинциннати было завершено клиническое исследование протонной терапии FLASH – первый пациент был излечён от рака костей грудной клетки. И сейчас идёт набор добровольцев на вторую серию испытаний. Тем временем в Европе запускают производство ускорителя, который позволит заняться лечением опухолей на глубине около 20 см.
Лучевая терапия широко применяется в онкологии и составляет примерно половину всех методов лечения. Однако, если опухоль находится рядом с важными органами, такими как глаза или головной мозг, такое облучение может быть опасным. В таких случаях может помочь протонная терапия. Особенность этого метода заключается в пике Брэгга: протоны высвобождают максимальное количество энергии непосредственно в опухоли, после чего доза резко снижается. Это позволяет точно уничтожать раковые клетки, не повреждая окружающие здоровые ткани.
Такой метод особенно важен при лечении опухолей, расположенных рядом с жизненно важными структурами. Обычно радиотерапия проводится в течение нескольких минут, а общая доза облучения распределяется на 20–30 сеансов в течение нескольких недель, чтобы сделать лечение более щадящим для пациента.
Эволюционировавшие методы радиотерапии позволяют с высокой точностью воздействовать на опухоль, но некоторые ограничения всё остаются:
Во-первых, существует риск возникновения серьёзных побочных эффектов, вплоть до развития вторичных опухолей.
Во-вторых, опухоли, особенно крупные, не всегда чётко отделены от окружающих тканей. Это затрудняет предотвращение повреждения здоровых клеток.
В связи с этим часто приходится использовать меньшую дозу облучения, что снижает эффективность лечения.
Быстро и сверхмощно
Однако уже более десяти лет известен новый метод протонной терапии рака – так называемая flash терапия, суть которой заключается в облучении поражённых клеток сверхмощной дозой, но с экспозицией в долю секунды.
После множества экспериментов на грызунах, начиная с 2020 года, ученые начали проводить клинические испытания flash терапии на пациентах с раком мозга, локализованным раком кожи и метастазами в костях.
В зависимости от радиочувствительности опухоли, а также от того, как часто и какими именно частицами облучают пациента, различают разные виды лучевой терапии. Это могут быть фотоны, электроны, протоны, нейтроны, ионы углерода, альфа- и бета-частицы.
Одним из самых эффективных методов лучевой терапии считается адронная терапия с использованием пучков протонов или тяжёлых ионов, например, углерода. Этот метод имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами лучевой терапии, которые используют гамма-излучение и электроны. Протоны и ионы высвобождают энергию только в нужной области благодаря эффекту Брэгга, что позволяет им более эффективно повреждать ДНК раковых клеток.
Эксперименты на животных демонстрируют минимальное негативное влияние на окружающие здоровые ткани при использовании flash-терапии, несмотря на существенное увеличение дозы радиации. Это значительно повышает шансы на успешное лечение как сложных форм рака, так и рака с метастазами.
В частности, flash-радиотерапия не зависит от движений или дыхания пациента. Многие современные аппараты оснащены системой контроля дыхания, которая позволяет минимизировать воздействие на здоровые ткани. Однако, когда облучение длится менее секунды, эта проблема не возникает.
Торможение российского ускорителя
Проблема заключается в том, что для создания субатомных частиц необходимы крайне сложные устройства для ускорения частиц. В настоящее время такое лечение возможно только с использованием громоздкого оборудования в специализированных центрах, что делает его дорогим и недоступным для большинства людей.
Однако на начало 2025 года в США функционирует около 50 протонных центров, в Европе — 23, в Японии — 19. В России также действуют пять протонных установок.
Среди основных игроков на рынке медицинских ускорителей для протонной лучевой терапии можно выделить бельгийскую компанию IBA, американские Varian и Mevion, а также японскую Hitachi.
Недавно исследователи из ЦЕРНа, Университетской клиники Лозанны (CHUV) и французской медицинской компании TheryQ объявили о совместной разработке ускорителя FLASHDEEP, который будет использовать пучки электронов с очень высокой энергией. Это позволит лечить опухоли на глубине около 20 см.
Ранее компания разработала FLASHKNiFE для внешней или интраоперационной flash радиотерапии поверхностных или неглубоких опухолей (до 3 см в глубину).
В России на базе Объединённого института ядерных исследований в Дубне также планировали создать свой аппарат для протонной flash терапии. Им должен был стать сверхпроводящий изохронный протонный циклотрон MSC-230. Однако после ухода из страны разработчиков электронного решения (IBA и Varian) работа над ускорителем замедлилась.
Неужели панацея найдена?
Специалисты в области онкологии считают, что использование технологии flash может стать эффективным методом лечения различных форм метастатических заболеваний. Это даёт надежду пациентам, которые ранее считались неизлечимыми.
Новые ускорители позволят онкологам бороться с более сложными опухолями, такими как глиобластома — наиболее распространённая и одна из самых смертоносных форм рака мозга. Также они могут помочь в лечении рака поджелудочной железы, который до недавнего времени считался неизлечимым.
Ожидается, что технология flash будет применяться для лечения рака желудка, лёгких, кожи и простаты.
Кроме того, онкологи надеются, что технология flash сделает радиотерапию более доступной. В мире не хватает установок для радиотерапии, и только около 10% онкологических больных в странах с низким уровнем дохода имеют доступ к этому методу лечения.
Поскольку технология flash позволяет провести курс лечения за один или несколько сеансов, стоимость лечения снижается. Каждая процедура занимает менее секунды, что позволяет врачам лечить больше пациентов за один день, особенно если удастся создать аппарат меньшего размера…