Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Как улучшить протонную противораковую терапию

Эффективность протонного лечения можно увеличить, если облучать только саму опухоль – без прилегающих к ней здоровых тканей.

Говоря о противораковой терапии, мы имеем в виду либо химиотерапию, либо радиотерапию, либо иммунотерапию. При химиотерапии раковые клетки убивают специальными веществами, которые действуют прямо на опухоль; при иммунотерапии действуют через иммунную систему, стараясь разбудить ее собственные противораковые свойства – чтобы сам иммунитет начал «есть» злокачественные клетки; при радиотерапии опухоль облучают ионизирующим излучением.



как улучшить протонную противораковую терапию
Раковые клетки

Иммунотерапия считается более точной, действующей строго на опухоль, тогда как при химио- и радиотерапии страдают – порой довольно сильно – и здоровые ткани тоже. В случае с радиотерапией проблема состоит в том, что сложно настроить пучок излучения так, чтобы он поражал именно злокачественную зону. Но у радиотерапии есть несколько разновидностей. Можно облучать опухоль рентгеновским или гамма-излучением – электромагнитными волнами, которые «состоят» из квантов-фотонов. А можно облучать опухоль частицами – например, протонами.



как улучшить протонную противораковую терапию
Изображение подопытной мыши при облучении в так называемом водном фантоме, когда тело погружено в воду

Протонный пучок можно настроить гораздо более точно, так что луч не затронет здоровые ткани, окружающие опухоль. Протонную терапию применяет в онкологии уже около 10–15 лет, правда, метод этот не из дешевых, и потому обычно его используют в наиболее развитых странах. Протонами лечат главным образом опухоли шеи и головного мозга – там, где другие методы (в том числе и обычная фотонная радиотерапия) не помогают, а хирургическое вмешательство опасно.



как улучшить протонную противораковую терапию
Комплекс протонной терапии «Прометеус» в Протвино

В России пионером протонной терапии стал физик из подмосковного наукограда Протвино Владимир Балакин (член-корреспондент РАН, сотрудник Физико-технического центра Физического института им. П.Н. Лебедева). Он изобрел компактный и недорогой протонный ускоритель, один из таких ускорителей уже работает в Протвино. В 2015 году установка прошла сертификацию, и теперь на ней лечат пациентов Медицинского радиологического научного центра им. А. Ф. Цыба (Обнинск).

Сейчас при протонной терапии проводят нескольких сеансов облучения. Как мы сказали, метод весьма недешев, и необходимость нескольких сеансов делает его уж совсем дорогим. Можно ли удешевить процедуру – например, сократив продолжительность курса? Это и решили выяснить исследователи из лаборатории клеточной инженерии Института теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук (ИТЭБ РАН) под руководством Светланы Заичкиной. Эксперимент проводили вместе с коллегами из Физико-теxничеcкого центpа Физичеcкого инcтитута им. П. Н. Лебедева PАН на комплексе протонной терапии «Прометеус» в Протвино.

Подопытным мышам в задние лапы вводили раковые клетки, которые через пять дней давали ощутимую злокачественную опухоль. Затем грызунов погружали в наркоз и закрепляли на платформе, наклонно погруженной в воду – это нужно было для того, чтобы создать эффект толщи тела. Состояние опухолей оценивали с помощью компьютерной томографии, после чего составляли план лечения. Мышей облучали дважды тонким сканирующим пучком протонов дозами по 30 грей с интервалами от 4 до 24 часов, причем у некоторых животных облучали фактически определяемый объем опухоли, у других же – опухоль с небольшим захватом окружающих тканей, так называемый планируемый объем. Еще одна группа мышей с опухолями служила контролем – их не облучали.

Дальше оставалось только наблюдать за состоянием животных. В течение месяца выяснилось, что рост опухолей замедлился в 5–6 раз по сравнению с тем, как развивался рак у контрольных мышей. Эффективнее всего протонная терапия действовала в том случае, когда облучали конкретный объем опухоли, без захвата прилегающих тканей. При этом интервал между двумя сеансами облучения не влиял на результат лечения.

Через месяц оказалось, что у многих мышей после облучения протонами исчезла опухоль – то есть их вылечили. Пропорции выздоровевших были такие: среди тех, у которых облучали конкретный объем опухоли, вылечились 81%, у тех же, у кого захватывали дополнительные ткани, опухоль исчезла только у 45%. Еще через месяц, однако, примерно у 60% выздоровевших мышей из обеих групп начались рецидивы опухоли на том же месте, но продолжительность жизни животных оказалась разной: те, у кого облучали только опухоль, жили на три месяца дольше тех, у которых обучали больший объем ткани. Что до тех, у которых рецидивов не было и у которых облучали только опухоль, то они жили на пять месяцев дольше (до 20 месяцев), то есть в среднем столько же, сколько жили необлученные здоровые мыши. Полностью результаты исследований опубликованы в журнале «Биофизика».

Общий вывод, который здесь можно сделать – что облучение протонами одной только опухоли в ее конкретном объеме оказывается более эффективным, чем облучение с захватом большего объема тканей. А это означает, что продолжительность курса можно действительно уменьшить – хотя, конечно, конкретные клинические рекомендации тут давать еще рано: чтобы понять, как именно и в каких случаях можно сокращать курс терапии, нужно провести больше исследований, и не только с мышами.

По словам одного из соавторов статьи, старшего научного сотрудника ИТЭБ РАН Ольги Розановой, в мире вообще не так много установок протонной терапии, и у врачей еще нет достаточного опыта в применении такого метода. Кроме того необходимо изучить возможные отдаленные последствия такой терапии. Все это следует проделывать систематически, а такую возможность пока дают только модельные эксперименты на животных, в которых можно отрабатывать разные схемы, дозы облучения, и наблюдать эффекты в течение жизни.

Здесь стоит отметить, что в мире лишь единичные лаборатории имеют возможность исследовать протонную терапию опухолей при облучении животных, обычно для этого используют только культуры клеток. Так что остается надеяться, что совместные эксперименты исследователей из ИТЭБ’а и Физического института им. П.Н. Лебедева продолжатся и в дальнейшем.

По материалам пресс-службы ИТЭБ РАН.

Автор: Кирилл Стасевич

Ссылка на источник

Tags: изобретения, инструменты и методы, исследования, медицина, онкология
Subscribe
promo kabzon 13:57, yesterday 1
Buy for 30 tokens
В Республике Башкортостан сохраняется дефицит иммуноглобулина человека против клещевого энцефалита. Об этом «ФВ» сообщила генеральный директор аптечной сети «Фармленд» Аделя Кальметьева. По данным регионального управления Роспотребнадзора, по состоянию на 16 июня в…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment