Расстреляют в упор протонами: как ультрафлеш-терапия избавляет от рака за 100 миллисекунд

Физики из Института ядерных исследований (ИЯИ) РАН в Троицке создали медицинскую технологию мгновенного уничтожения рака. Это так называемый ультрафлеш-режим протонной терапии — с помощью всего одного импульса, длящегося миллионные доли секунды, поток протонов разрушает опухоль, при этом практически не задевая здоровые клетки вокруг.

Протонная терапия сегодня — перспективное направление в лечении рака. Это вид лучевой терапии: из ускорителя частиц в очаг злокачественных опухолей направляют волны с гамма-, рентгеновским, нейтронным или другими типами излучения, которые разрушают раковые клетки.

Различные варианты используют разное медоборудование и разные частицы: нейтроны, протоны, фотоны, ионы бора, углерода и неона.

Но у существующих методов есть один значительный недостаток. Пока пучок частиц движется в направлении опухоли, он захватывает также здоровые ткани перед ней и сразу за ней. Чем глубже очаг, тем сложнее добраться до нее и тем больше побочек. Чтобы минимизировать повреждения, специалисты снижают мощность потока. А это приводит к увеличению количества процедур, длительности курса и снижению его эффективности.

Протонная терапия позволяет точечно воздействовать на опухоль при любой глубине, так как основная часть энергии высвобождается не по ходу движения, как с другими частицами, а на последних миллиметрах пути к цели. Задача врача — рассчитать область воздействия и настроить прибор: при точных данных поток повторит очертания опухоли с точностью до миллиметра.

Существует понятие флеш-терапии протонами — ускоренного метода лечения с помощью одного сеанса облучения вместо 20–30 процедур по несколько минут. Ее клинические испытания проходят в США и Европе. В России ученые решили использовать уникальный ускоритель, чтобы добиться ультрафлеш-режима протонной терапии — она подразумевает всего один короткий импульс.

«Многие медицинские ускорители можно адаптировать к флеш-режиму, подняв мощность дозы до 100 грей в секунду. Но на нашем ускорителе она достигает миллиона», — добавил Сергей Акулиничев.

Одного импульса длительностью 100 мс и мощностью 1013 протонов достаточно для полного излечения. Помимо того, что это намного быстрее стандартных методов, испытания на живых клетках показали, что ультрафлеш-режим эффективнее предшественников. При нем удалось достичь максимальной избирательности — наилучшего соотношения раковых и обычных клеток среди поврежденных.

Разработка должна пройти комплекс испытаний на животных и людях. Методику смогут использовать при самых тяжелых разновидностях болезни: раке мозга, глаз, предстательной железы, детской онкологии.