Исследования показали — курс лучевой терапии рака может длиться одну секунду

Исследования показали — курс лучевой терапии рака может длиться одну секунду

Больные раком скоро смогут пройти весь курс лучевой терапии менее чем за секунду, вместо того, чтобы проходить лечение в течение нескольких недель. Исследователи из Онкологического центра Абрамсона Университета Пенсильвании сделали первые шаги, чтобы сделать это реальностью.

В чем уникальность новой разработки

В новом отчете, опубликованном в «Международном журнале радиационной онкологии, биологии и физики», исследователи подробно описали, как они использовали протонное излучение для получения сверхвысокой дозы, необходимой для теоретического проведения раковым пациентам всего курса лучевой терапии за один короткий сеанс. Эта методика известна как «FLASH-радиотерапия».

Методика пока экспериментальная, но она может совершить революцию для мира онкологии в будущем. В этом исследовании ученые также обнаружили, что протонная FLASH-радиотерапия продемонстрировала тот же эффект на опухоли, что и традиционное фотонное излучение, при лучшем сохранении здоровых тканей из-за короткого времени воздействия.

«Наш случай первый, когда кто-то публикует результаты, демонстрирующие возможность использования протонов, а не фотонов, для генерации доз FLASH на клиническом ускорителе», — сказал соавтор исследования Джеймс М. Метц, доктор медицинских наук и директор Центра протонной терапии Робертса.

протонная терапия в Европе

Другие группы ученых предпринимали попытки использовать FLASH-радиотерапию на традиционном оборудовании, излучающем фотоны. Однако, быстро выяснилось, что  доступные в настоящее время в клинической практике устройства для радиолечения не способны генерировать необходимую дозировку.

Мец отметил, что другие исследовательские группы сумели создать аналогичные дозы с использованием электронов. Но электроны неспособны проникать достаточно глубоко в организм, чтобы быть клинически полезными в качестве лечения рака внутренних опухолей.

А вот линейные ускорители, используемые для протонной терапии в  онкологических центрах Европы и Америки вполне в состоянии достигать FLASH-доз с биологическим эффектом уже сегодня.

Не только сила, но и точность

Но возможность достижения высокой дозы облучения при ультракоротком импульсе — это еще не вся методика. Ученым необходимо было получить не просто максимальную плотность пучка, а строго заданную.

Поэтому помимо самой методики генерации сверхвысокой дозы им пришлось разработать еще и инструменты, необходимые для эффективного и точного измерения доз облучения.

Поскольку стандартные детекторы оказались просто неспособны регистрировать и измерять  такие высокие уровни излучения, исследователи модернизировали для своих целей детекторы, используемые в прикладной физике.

В Центре протонной терапии Робертса есть специальная лаборатория для проведения подобных экспериментов, что позволяет исследователям использовать фотонное и протонное излучение бок о бок в нескольких шагах от клиники.

протонная терапия в Европе

Это один из немногих объектов в мире с такими уникальными функциями, и Мец сказал, что именно эта инфраструктура сделала эксперименты по FLASH возможными.

«Мы смогли разработать специализированные системы контроля излучения в камере для исследований, чтобы генерировать дозы FLASH и продемонстрировать, что мы можем контролировать пучок протонов.

Затем мы сумели выполнить большое количество экспериментов. И они помогли нам понять последствия FLASH-излучения, которые невозможно было бы оценить на традиционной клинической установке», — сказал Мец.

Клинические перспективы

Исследователи сказали, что они уже начинают оптимизировать методику для того, чтобы ее можно было использовать для клинических испытаний в реальных условиях.

Если выводы ученых подтвердятся, онкологи получат в свое распоряжение эффективный инструмент ядерной терапии опухолей, который будет лишен многих побочных действий традиционной радиотерапии. А пациенты (прежде всего с опухолями мозга) получат надежду, если и не на полное исцеление, то на значительное продление жизни при сохранении ее качества.

Возможно вас заинтересует
Новый нейроимплант дал возможность парализованному человеку управлять компьютером
Исследователи Института неврологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско, работающие над созданием протезной конечности, управляемой мозгом, показали, что методы машинного обучения помогли человеку с параличом научиться управлять компьютерным...
Новое соединение убивает устойчивых к антибиотикам супербактерий
Исследователи из Шеффилдского университета разработали новое соединение, способное убивать как грамположительные, так и грамотрицательные устойчивые к антибиотикам бактерии. Грамположительные и грамотрицательные бактерии имеют разные структуры...
Протезы с возможностью осязания — фантастика становится реальностью
Бионические нейромоторные протезы  уже совершили настоящую революцию в ортопедии… Почти.
Специальное покрытие уменьшает осложнения имплантации сердечных клапанов
Исследователи из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге (MLU) разработали новый метод нанесения противовоспалительных веществ на имплантаты с целью подавления нежелательных иммунных воспалительных реакций в организме. Их исследование было...
Сканирование FDG-PET может диагностировать деменцию за годы до развития симптомов
Генетические изменения в гене C9orf72 достоверно связаны с заболеваниями головного мозга при лобной деменции (FTD) и ALS.