Ядерный взрыв в пределах клетки
История метода бор-нейтронозахватной терапии началась в 30-х годах прошлого века. Вскоре после открытия нейтрона ученые обнаружили, что ядро изотопа бор-10 эффективно захватывает нейтрон, после чего мгновенно происходит ядерная реакция деления с большим выделением энергии в малом размере. Это навело на мысль о том, что если бор накопить в опухолевых клетках, то их можно уничтожить, облучив нейтронами, при этом оставить в сохранности здоровые клетки.
— Здесь мы имеем дело сразу с двумя подарками природы, - рассказывает ведущий научный сотрудник ИЯФ СО РАН Сергей Таскаев. – Первый подарок состоит в том, что относительно безопасный для человека изотоп бор-10 усиленно поглощается пораженными раком клетками. Второй – в том, что это ядро с большой вероятностью захватывает нейтрон, в результате чего происходит ядерная реакция. Энергия выделяется в очень малых размерах, а именно прямо в пораженной клетке. Таким образом, накопив бор в метастазах меланомы или в глиобластоме мозга и облучив нейтронами определенной энергии, можно вылечить людей.
Сергей Таскаев говорит, что, накопив бор в метастазах меланомы или в глиобластоме мозга и облучив нейтронами определенной энергии, можно вылечить людей. Фото Аркадия Уварова
За последние годы российской публике название глиобластома стало известно, благодаря именам Дмитрия Хворостовского, Михаила Задорнова и Жанны Фриске, которые не смогли обмануть смерть, несмотря на деньги и славу. Медиана выживаемости при этом диагнозе составляет всего полтора года. Благодаря усилиям зарубежных клиник, Хворостовский и Задорнов смогли прожить по 2,5 года с опухолью в голове.
Первые операции на людях методом БНЗТ предпринимались еще в 70-80-е годы ХХ века, и проводились прямо в ядерных реакторах. Пациенту делали трепанацию черепа, после чего голова вставлялась в активную зону реактора для облучения нейтронами. После такого лечения удавалось продлить жизнь пациента на пять-семь и более лет. Известен японец, который прожил 21 год после такой операции.
Ускорители вместо реакторов
Последние клиники, лечившие пациентов с диагнозом глиобластома на ядерных реакторах, закрылись в начале 2000-х.
— Стали закрывать ядерные реакторы, не стало и клиник, - поясняет заместитель директора по научной работе ИЯФ СО РАН Александр Иванов. – Причина – банальная радиофобия. Представьте, вы ходите на работу рядом с реактором каждый день. Я бы, честно говоря, обходил его за десять кварталов. А если серьезно, конечно, для клиник требовался более компактный нейтронный источник, который можно было бы разместить в любом крупном госпитале.
Александр Иванов рассказал, что есть планы по созданию клиники БНЗТ на базе НГУ или Томского НИИ онкологии. Фото Аркадия Уварова
Так появилась идея создавать ускорительные источники нейтронов, однако на разработку таких ускорителей ушло еще около 20 лет. Перед учеными стояло сразу несколько сложных задач. Первая - создать пучок протонов необходимой мощности, на это понадобилось несколько лет. Эта задача еще не решена окончательно, хотя в последние годы достигнут очень существенный прогресс, и окончательный успех совсем близок. Далее, полученные протоны нужно было преобразовать в нейтроны. Генерировать нейтроны в Институте ядерной физики решили с помощью литиевой мишени.
— В одном престижном научном журнале незадолго до этого вышла статья, в которой писалось, что сделать такую литиевую мишень практически невозможно, но нам удалось, - говорит Сергей Таскаев. – Известны даже анекдотические ситуации, когда наши коллеги из других стран говорили, что они выбрали режим работы с бериллиевой мишенью. На вопрос, почему не с литиевой, они отвечали: «Так это же невозможно!» На что был комментарий: «Как невозможно, в ИЯФе работает».
В итоге была решена задача: генерирование пучка нейтронов, не слишком быстрых, чтобы не давали дозу радиации на здоровые клетки, но и не слишком медленных, чтобы смогли проникнуть вглубь до опухоли, где они провзаимодействуют с бором.
Будет ли клиника?
Получившийся ускоритель новосибирские ученые назвали «Ускоритель-тандем с вакуумной изоляцией», его английская аббревиатура звучит как VITA – в переводе с латинского «жизнь». На установке успешно проведены испытания на мышах, которым предварительно привили клетки глиобластомы. Животные выздоравливали и жили активной жизнью после операции.
Глиобластому головного мозга учатся лечить в Новосибирске. Фото Аркадия Уварова
Следующий, уже не экспериментальный, а рабочий ускоритель VITA, планируется изготовить в этом году в рамках зарубежного контракта – он уедет в Китай в новую клинику. Кроме того, внедрение этой терапии активно идет в Японии, Финляндии.
— У нас тоже есть планы по созданию клиники БНЗТ, например, на базе НГУ или Томского НИИ онкологии, - говорит Александр Иванов. – Томичи очень заинтересованы в наших разработках, кроме того, у них есть комитет по этике, который может рекомендовать неизлечимо больным пациентам проходить экспериментальное лечение. Однако финансирования этих программ пока нет, а разработки очень дорогие.
Если так будет продолжаться и дальше, не исключено, что российским пациентам для получения лечения придется ездить в Китай или Японию, и там за большие деньги проходить терапию. Александр Александрович подчеркивает, что одними усилиями ученых задачу создания клиники не решить.
— Мы в этом году должны пройти свою часть пути: научимся производить пригодные для использования в клинике ускорители, - отмечает ученый. – Но государство или частные инвесторы должны вложиться в строительство клиники, в организацию производства препаратов для этой терапии, потому что препараты бора тоже достаточно дорогие, и в России их в настоящее время не производят. Я надеюсь, что это будет сделано, и мы сможем лечить наших граждан.
