Шанс на гигантский технологический прыжок — и большой риск

НаукаНаука

Сибирские физики готовят свою первую установку для лечения рака

Мария Роговая

Визит премьера правительства Михаила Мишустина в Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН. Фото: предоставлено пресс-службой ИЯФ СО РАН

Ускоритель протонов, сделанный учеными Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, послужил прототипом для создания уникальной медицинской установки бор-нейтронозахватной (БНЗТ) терапии рака, при которой опухолевые клетки, насыщенные борсодержащим веществом, самоуничтожаются микровзрывом после облучения нейтронами. Сибирские физики совместно с компанией TAE Life Sciences (США) сконструировали и изготовили его по заказу крупного китайского холдинга New Boron. Это тот редкий случай, когда в научном институте сделана не исследовательская установка и даже не прототип будущего оборудования, а именно готовый медицинский прибор, который будет работать в клинике. В настоящее время идут переговоры о получении еще нескольких заказов на данную установку от компаний из нескольких стран, в том числе большой интерес проявило и Министерство здравоохранения.

От России — Китаю

В конце 2020 года прибор для лечения рака головного мозга методом БНЗТ был изготовлен и отправлен в Китай для его дальнейшего использования непосредственно в онкологической клинике. К этой цели вся мировая ускорительная физическая наука шла почти с конца прошлого века. Но при кажущейся простоте технологии на пути исследователей возникали все новые препятствия. Менялись источники частиц, различные типы ускорителей — пробовались кольцевые (циклотроны) и линейные. Испытывались и разные виды мишеней (бериллиевые и литиевые), из которых полученные на ускорителях пучки «выбивали» необходимые для лучевой терапии нейтроны.

Сибирские ученые реализовали в приборе свой собственный, оригинальный принцип, который впоследствии частично заимствовали и зарубежные коллеги при создании своих установок. Несмотря на многие патенты на конкретные технологии и на безусловное соблюдение авторского права, в мировой науке существуют глобальные цели, достижения которых крайне важно добиться в кратчайшие сроки. Для этого в разных странах сотрудничают научно-исследовательские группы с крупными зарубежными холдингами и концернами. Благодаря международному сотрудничеству сделан первый шаг: сейчас во всем мире сделано всего пять установок БНЗТ для лечения онкологии, а требуется их не менее тысячи. Три прибора есть в Японии, причем две установки уже работают в штатном режиме, еще одна — в Финляндии, и пятая, от ИЯФ СО РАН, скоро заработает в Китае.

25 лет от разработки до внедрения

Для внедрения методики в клиническую практику был изготовлен компактный источник нейтронов определенного, довольно узкого спектра энергии на основе ускорителя заряженных частиц. В 1998 году в Институте ядерной физики СО РАН специально для БНЗТ был предложен источник эпитепловых нейтронов на основе ускорителя-тандема с вакуумной изоляцией и с литиевой нейтроногенерирующей мишенью. В 2008 году установка была впервые запущена, а в 2015 году на ней впервые в мире достигнуты параметры пучка, требуемые для БНЗТ. Высокое качество пучка нейтронов было многократно подтверждено экспериментами на клеточных культурах, проведенными в 2016–2017 годах совместно с сотрудниками клиники Университета Цукубы (Япония), и излечением мышей с привитой глиобластомой человека.

Первые обнадеживающие результаты применения БНЗТ при глиобластоме мозга были получены профессором Хатанака c коллегами в Японии, проводившими облучение тепловыми нейтронами на учебном реакторе Hitachi: более 200 пациентов с 1968 года. Среди них порой встречалась пяти- и даже десятилетняя выживаемость. Большой перерыв в работе по созданию установки для БНЗТ произошел в мире после взрыва на Чернобыльской АЭС. Ученые многих стран поняли, что риски трагедии при использовании ядерных реакторов слишком велики, и временно прекратили исследования. Да и сама идея создания технологии терапии рака на основании ядерных реакторов выглядела довольно неуклюже. Ведь ядерный реактор это не медицинский прибор, его нельзя поставить в клинику. Это так же неудобно и небезопасно, как и лечить пациентов на установках в исследовательских физических институтах.

Кроме невозможности тиражировать такие технологии, их абсолютной неокупаемости и опасности применения на пути ученых стояли не очень подходящие физические характеристики пучка нейтронов, который получался на реакторе. Для БНЗТ нужен был пучок гораздо меньшей энергии и намного более узкого спектра, что оказалось вполне достижимо на ускорителе. Спустя чуть более десяти лет после чернобыльской трагедии ученые международных физических сообществ вернулись к обсуждению БНЗТ, но уже с ускорителями в качестве источника нейтронов. С идеей отказаться от попыток создания БНЗТ на ядерных реакторах и первыми опытами получения пучка протонов нужной энергии на ускорителе у ученых появилась надежда на реальное внедрение этой технологии. Ускорительные источники пучков протонов, из которых с помощью прохождения через бериллиевую или литиевую мишень получали нейтроны, стали как грибы после дождя появляться в разных странах начиная с 2000-х годов.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Танки на колесах Танки на колесах

Есть ли перспектива у так называемых «колесных танков»?

Обозрение армии и флота
Рынок недозагружает вагоны Рынок недозагружает вагоны

Как снизился рост погрузок РЖД за последние годы

Ведомости
«Основной фактор развития рака органов головы и шеи — курение» «Основной фактор развития рака органов головы и шеи — курение»

Как пагубная многолетняя привычка уменьшает шансы на благополучный исход

Наука
Объект, обнаруженный на краю Солнечной системы, бросает тень на существование Девятой планеты Объект, обнаруженный на краю Солнечной системы, бросает тень на существование Девятой планеты

Чем уникален седноид на краю Солнечной системы, получивший прозвище «Аммонит»

Inc.
Помело: польза, вред, как есть и что приготовить — рецепт шеф-повара Помело: польза, вред, как есть и что приготовить — рецепт шеф-повара

Чем полезно помело и как правильно его есть?

РБК
Пластик, металл, стекло: какая посуда подходит для микроволновки Пластик, металл, стекло: какая посуда подходит для микроволновки

Какая посуда безопасна для микроволновки, а от какой лучше отказаться?

CHIP
Вторую межзвездную комету заподозрили в рекордной старости Вторую межзвездную комету заподозрили в рекордной старости

Какие свойства у открытого межзвездного объекта — кометы 3I/ATLAS

N+1
Музыка против голода: как фестиваль Live Aid изменил благотворительность и культуру Музыка против голода: как фестиваль Live Aid изменил благотворительность и культуру

Как фестиваль Live Aid стал поворотной точкой для благотворительности в музыке

Forbes
Альберт Филозов: «Такого мужа, как я, своим девочкам не пожелал бы» Альберт Филозов: «Такого мужа, как я, своим девочкам не пожелал бы»

Альберт Филозов — о том, как любовь продлила ему жизнь

Коллекция. Караван историй
Ударная волна Ударная волна

Что такое падел и почему его называют «новым гольфом»

RR Люкс.Личности.Бизнес.
Все, везде и сразу: почему после отпуска мы чувствуем себя еще более уставшими и что с этим делать Все, везде и сразу: почему после отпуска мы чувствуем себя еще более уставшими и что с этим делать

Как проявляется постотпускная усталость и что помогает вернуться в форму

Правила жизни
Правила порядка Правила порядка

Как научить детей поддерживать порядок в своей комнате, не тратя на это часы

Новый очаг
Пляжный гид Пляжный гид

Где и как можно загорать и купаться в городе

Лиза
Без крыши дороже Без крыши дороже

Стоят ли кабриолеты своих денег

Деньги
Мягкая сила русского стиля Мягкая сила русского стиля

Масштабная площадка, рассказывающая о русской идентичности и новом образе жизни

Монокль
Инфляция в белых халатах Инфляция в белых халатах

Медицинская инфляция может ускориться до 14% к концу года

Ведомости
В такси на Дубровку В такси на Дубровку

Ищешь живописное место для фотосессии? Советские фильмы знают ответ!

Лиза
Рыбный день Рыбный день

Рыба — один из древнейших символов в ювелирном искусстве...

Y Magazine
Вместо фастфуда Вместо фастфуда

ЗОЖ-аналоги бургеров, шаурмы и не только

Лиза
Интерес над деньгами Интерес над деньгами

Финансовая составляющая – главная мотивация при трудоустройстве у 40% студентов

Ведомости
Защищать нельзя загорать Защищать нельзя загорать

Загорать или нет? Вот в чём вопрос

Здоровье
Медвежий угол Медвежий угол

Как оргкомитет московской Олимпиады-80 зарабатывал – рубли и валюту

Ведомости
«Профессиональные бездельники»: кто такие NEET-сотрудники и как заставить их работать «Профессиональные бездельники»: кто такие NEET-сотрудники и как заставить их работать

Чем NEET-поведение опасно для бизнеса и как включить таких сотрудников в работу

Forbes
Колорадские жабы оказались под угрозой из-за высокого спроса на их психоактивный яд Колорадские жабы оказались под угрозой из-за высокого спроса на их психоактивный яд

Почему снижается численность колорадских жаб

N+1
Новые времена Новые времена

Изменения, которые произошли в мире технологий за последние 25 лет

Правила жизни
Не только японская манга: какие комиксы выпускаются в разных странах и чем они интересны Не только японская манга: какие комиксы выпускаются в разных странах и чем они интересны

Почему истории в картинках стали такими популярными по всему миру?

ТехИнсайдер
Про пропан Про пропан

Если газ сжиженный, то он всё-таки ещё газ или уже жидкость?

Наука и жизнь
Высшее образование помогает или мешает браку? Ответ оказался сложнее, чем мы думали Высшее образование помогает или мешает браку? Ответ оказался сложнее, чем мы думали

Почему рост образованности сопровождается снижением числа браков?

Inc.
От Трампа до Дидди: как именитые судебные художницы работали на громких процессах От Трампа до Дидди: как именитые судебные художницы работали на громких процессах

Судебные художницы: истоки профессии и самые известные процессы

Forbes
Продавцы воздуха. Как бизнес экономит на потребителях и при чем тут шринкфляция Продавцы воздуха. Как бизнес экономит на потребителях и при чем тут шринкфляция

Где граница между маркетинговой хитростью и нарушением доверия покупателей?

Inc.
Открыть в приложении