Лучевая терапия без побочных эффектов — будущее борьбы с раком

Лучевая терапия без побочных эффектов — будущее борьбы с раком

Принципиально новый подход к проведению лучевой терапии онкозаболеваний разработан Национальной лабораторией ускорителей SLAC Министерства энергетики и Стэнфордского университета. Суть подхода в уменьшении побочных эффектов лучевой терапии вследствие сокращения времени воздействия с нескольких минут до нескольких секунд.

Кроме того, разработки, проводимые командой SLAC/Stanford, помогут в будущем увеличить доступность высокотехнологичной лучевой терапии, открывая возможности по созданию более компактных и легких ускорителей.

Команда исследователей в настоящее время получила финансирование для проведения дальнейших работ по двум проектам:

  • первый — создание нового аппарата для терапии онкозаболеваний на основе рентгеновских лучей;
  • второй — создание нового типа ускорителя протонов для клинического использования.

В чем сущность нового подхода

Основная идея, лежащая в основе обоих проектов, в том, чтобы произвести нужное воздействие на раковые клетки максимально быстро. Так, чтобы тело пациента не успевало смещаться за время экспозиции, и пучок излучения не задевал здоровые ткани. Это даст возможность сделать лучевую терапию боле точной и избирательной.

«Вся требуемая доза облучения подается с помощью одной вспышки, продолжающейся менее секунды, — это совершенный способ управления постоянным движением органов и тканей и значительное продвижение по сравнению с методами, которые мы используем сегодня», — сказал Билли Лу, адъюнкт-профессор радиационной онкологии в Стэнфордской школе медицины.

Сами Тантави, профессор физики частиц и астрофизики, и главный научный сотрудник Отдела исследований ускорителей РФ в Технологическом инновационном управлении SLAC, который работает с Лу по обоим проектам, сказал: «Чтобы эффективно получать высокоинтенсивную радиацию, нам нужны конструкции ускорителей, которые обеспечивают в десятки раз большие мощности, чем сегодняшние технологии. И разрабатываемые нами технологии помогут построить эти ускорители».

Лучевая терапия онкологических заболеваний в Европе

Проект PHASER — инновационная установка для рентгеновских лучей

В современных рентгеновских терапевтических установках электроны разгоняются в прямой трубке длиной около метра под воздействием радиочастотного поля. Затем высокоэнергетические электроны преобразуются в рентгеновское излучение.

За последние несколько лет команда PHASER разработала и испытала прототипы ускорителей с особой формой трубок и новыми способами распределения радиочастотных полей. Эти прототипы уже продемонстрировали возможность достижения требуемых параметров мощности при достаточно компактных размерах.

«На следующем этапе мы соберем готовую модель ускорителя и протестируем риски технологии. Чтобы через три-пять лет создать готовое устройство, которое можно будет использовать в клинических испытаниях»,— сказал Тантави.

Лучевая терапия онкологических заболеваний в Европе

Простая и эффективная протонная терапия

Облучение пучком протонов менее вредно для здоровой ткани, чем рентгеновские лучи, потому что протоны разрушают клетки опухоли в более ограниченном пространстве внутри тела.

Однако протонная терапия требует больших и громоздких конструкций для ускорения протонов и корректировки их энергии. И эти конструкции используют магниты весом в тонны, которые слишком медленно перемещаются вокруг тела пациента, чтобы направлять луч в цель.

«Мы хотим разработать инновационные способы манипулирования протонным лучом, которые сделают будущие устройства более простыми, компактными и намного более быстрыми. Теперь мы можем двигаться вперед, проектируя, изготавливая и тестируя структуру ускорителя, аналогичную структуре в проекте PHASER, которая будет способна управлять пучком протонов, настраивая его энергию и доставляя высокие дозы облучения практически мгновенно», — сказал Эмилио Нанни, научный сотрудник SLAC, который возглавляет проект с Тантави и Лу.

Лучевая терапия онкологических заболеваний в Европе

Лучевая терапия будет более доступной для пациентов во всем мире

«Сегодня миллионы пациентов во всем мире получают только паллиативную помощь, потому что у них нет доступа к современной терапии рака. Мы надеемся, что наша работа сделает эффективное лечение рака доступным большему количеству пациентов в большем количестве мест», — сказал Лу.

Именно поэтому команда фокусируется на разработке компактных, энергоэффективных, экономичных и совместимых с существующей инфраструктурой по всему миру ускорителей.

Предлагаемая PHASER конструкция ускорителя достаточно компактна, чтобы уместиться в стандартные грузовые контейнеры. Его мобильность поможет сделать лучевую терапию рака более доступной во всем мире.

Возможно вас заинтересует
Революция в диагностике рака простаты через простой анализ мочи PUR-тест
Новый анализ мочи, который можно выполнить на дому, может произвести революцию в ранней диагностике рака простаты. Тест для выявления этого типа онкологии был предложен учеными из Университета Восточной Англии и Университетской больницы Норфолка и...
Препарат от эпилепсии тормозит развитие опухоли головного мозга
Медикаментозное лечение, назначаемое для лечения определенного типа эпилепсии, оказалось способным предложить новый метод лечения злокачественных опухолей головного мозга у детей.
Раннее выявление рака кишечника с помощью магнитной капсулы
На выставке Medica 2019 в Дюссельдорфе команда ученых из трех разных университетов представила  интересное инновационное устройство, которое может потенциально заменить собой процедуру колоноскопии при диагностике рака толстой кишки.
Стимулирование нормальных клеток печени на борьбу с раком
Исследование, проведенное учеными Центра биологии рака VIB-KU Leuven в Бельгии, показало, что здоровые ткани печени, окружающие опухоль, обладают способностью включать защитный механизм, способный сдерживать рост опухоли.  Исследователи также...
Диагноз рака по анализу крови за несколько лет до появления первых симптомов
Главная проблема современной онкологии — поздняя диагностика. На ранних стадиях рак чаще всего никак себя не проявляет. А когда все-таки удается его обнаружить — лечить уже сложно. А камень преткновения ранней диагностики — сложность методов,...