Курс протонной лучевой терапии в будущем вместо нескольких недель можно будет свести к секунде, считают специалисты из Пенсильванского университета. О своих разработках они рассказали в статье в журнале International Journal of Radiation Oncology, Biology, and Physics.
Лучевая терапия (радиотерапия) — это способ борьбы с опухолями, при котором используется ионизирующее излучение.
Оно воздействует на клетки опухоли, нарушая их ДНК. Деление клетки прекращается и она погибает. Чаще всего она применяется при злокачественных опухолях.
Чаще всего в радиотерапии применяется фотонная терапия. Линейный ускоритель излучает фотоны, которые пронизывают организм насквозь. Регулирование фотонных пучков позволяет образовывать в местах их пересечения зоны высокой дозы радиации, губительные для опухолей. Так как фотоны затрагивают здоровые ткани, нагрузку приходится распределять, не допуская пересечения лучей вне опухоли — иначе могут серьезно пострадать здоровые ткани. Один из способов снизить воздействие на них — объемно-модулированная дуговая терапия, при которой оборудование вращается вокруг пациента.
Протонная радиотерапия позволяет достаточно точно сфокусироваться на опухоли, не повреждая здоровые ткани.
Это особенно важно при лечении детей, когда радиотерапия может спровоцировать развитие вторичных опухолей.
FLASH-радиотерапия — разновидность лучевой терапии, при которой высокие дозы радиации доставляются в опухоль на больших скоростях. Исследования на животных показали, что такой подход позволяет свести к минимуму поражение прилежащих здоровых тканей и другие побочные эффекты.
Теперь же ученым удалось рассчитать точные дозировки излучения и протестировать их на мышах с опухолями поджелудочной железы. Как показало исследование обычная протонная терапия гораздо чаще способствовала образованию фиброза в кишечнике мышей, чем протонная FLASH-терапия.
При этом в первые сутки после воздействия разницы не наблюдалось — она становилась заметной лишь на третий день. Вероятно, фиброзные процессы связаны не с самим повреждением здоровых тканей, а с различиями в восстановлении после разных типов воздействия, считают исследователи.
Лечебный эффект при этом оказался примерно одинаковым.
«Это первый раз, когда кто-то публикует результаты, которые демонстрируют возможность использования протонов, а не электронов во FLASH-терапии», — отмечают исследователи.
В рамках исследования им удалось разработать новые протоколы, которые позволяют более точно управлять протонным пучком.
«С более традиционной исследовательской установкой мы бы вряд ли достигли успеха», — отмечают ученые.
Теперь команда занята оптимизацией этих протоколов для клинических испытаний и проектированием системы FLASH-терапии для работы с людьми.
«Основной козырь протонной терапии на сегодняшний день состоит в том, что протон – это тяжелая частица, и мы можем проводить облучение протонами, лучше предсказывая их путь разгона и торможения в разных средах, — рассказал ранее «Газете.Ru» ведущий научный сотрудник ННПЦ детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Д. Рогачева Борис Холодов. — То есть протоны точнее достигают мишеней, не выходят за ее пределы, и потому след облучения не несут в окружающие ткани. Так говорит теория. Что касается практики, то она пока еще недостаточна, чтобы делать глобальные выводы».
Протонное облучение предлагается в случаях, когда есть маленькая и очень четко очерченная мишень, пояснил специалист.
«Ведь, если это диффузно растущая опухоль мозга, которая не имеет четких границ, а если и имеет, то мы никогда об этом не узнаем ни по МРТ, ни во время операции, то, облучая только часть опухолевого процесса, без минимального запаса здоровых тканей, мы придем к быстрому продолжению роста опухоли по периферии, то есть необлученной части», — рассказал он.
Таким образом, там, где процесс слишком распространенный, множественный, или не имеет четких границ даже при малом размере, на сегодняшний день применение протонной терапии совсем не оправдалось. Но, несмотря на то, что широкого применения протонная терапия в практической онкологии пока не нашла, ученые активно работают над улучшением метода и расширением его возможностей.