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

Банкноты-путеводители: по курсу евро Банкноты-путеводители: по курсу евро

Увидеть необычные достопримечательности можно, не тратя евро, а рассматривая их

Вокруг света
8 вещей, которые нашатырный спирт сделает идеально чистыми 8 вещей, которые нашатырный спирт сделает идеально чистыми

Аммиак — один из самых мощных и недорогих бытовых очистителей

VOICE
Дома без папы Дома без папы

Дарья Мельникова самоизолировалась на страницах MAXIM без масок и одежды

Maxim
Блеск и несчастья «Великого Гэтсби» Блеск и несчастья «Великого Гэтсби»

Краткая история главного американского произведения 1920‑х

Weekend
Как утолить эмоциональный голод, если у вас нет партнера: 5 сфер, на которые стоит обратить внимание женщине Как утолить эмоциональный голод, если у вас нет партнера: 5 сфер, на которые стоит обратить внимание женщине

Одиночество — это не пустота, а пространство для наполнения своей жизни смыслами

Psychologies
Как научиться принимать комплименты Как научиться принимать комплименты

Почему бывает трудно принимать комплименты и как с этим справиться

Inc.
Ученые говорят, что наши мышцы стареют не так быстро, как нам кажется Ученые говорят, что наши мышцы стареют не так быстро, как нам кажется

У пожилых людей мышечные повреждения после спортивных нагрузок не так серьезны

ТехИнсайдер
«Я всегда побеждаю»: как французская актриса Сара Бернар сделала себя сенсацией «Я всегда побеждаю»: как французская актриса Сара Бернар сделала себя сенсацией

История суперзвезды рубежа XIX-го и XX веков Сары Бернар

Forbes
Золотые гривы Золотые гривы

Как в Ивашкове появилось ранчо с золотогривыми лошадьми

Отдых в России
Еда с повышенным содержанием расходов Еда с повышенным содержанием расходов

Что толкает цены на продовольствие вверх

Эксперт
Эрдоган зажат между интересами США и Британии Эрдоган зажат между интересами США и Британии

Политический кризис в Турции может серьезно встряхнуть государство и регион

Монокль
«Двойка» за хорошее поведение «Двойка» за хорошее поведение

BMW M2 Gran Coupe: баварское купе, которое на самом деле седан

Автопилот
Китайское рекламное чудо Китайское рекламное чудо

На какую рекламу тратят рекламный бюджет компании на российском рынке

Ведомости
Звезды манящие Звезды манящие

Ослепительная вспышка, которой уже некого слепить, миг неуловимый

Знание – сила
Очень странные дела Очень странные дела

Какие бьюти-тренды из соцсетей искренне настораживают косметологов

Лиза
«Галилея археологов» «Галилея археологов»

Археологи давно борются с искушением перекопать поглубже всю Святую Землю

Знание – сила
Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум

И спустя 200 лет пьесы Дениса Фонвизина остаются интересны и востребованы

Знание – сила
Зажигая маяки Зажигая маяки

Зимнее бездорожье длиной в 2 недели: что манит участников «Экспедиции-Трофи»?

Отдых в России
W с книгой W с книгой

Книги о творческих лабораториях театра, полицейских батальонах и кинопрозе

Weekend
Монеты в восточной пыли Монеты в восточной пыли

Важным источником наших знаний об античной истории являются монеты

Знание – сила
Липецкий Клондайк Липецкий Клондайк

В Липецкой области создают уникальный кластер для любителей экстрима

Отдых в России
Зарплатно-гендерный вопрос Зарплатно-гендерный вопрос

Удовлетворенность размером зарплаты среди мужчин и женщин практически сравнялась

Ведомости
Новый поход ветеранов Троянской войны Новый поход ветеранов Троянской войны

Филистимляне и троянцы против египетских фараонов

Знание – сила
Возвращение гребного колеса Возвращение гребного колеса

Первые упоминания о гребном колесе относятся еще к древнейшим временам...

Наука и техника
Космический буксир: мирный атом или ненаучная фантастика? Космический буксир: мирный атом или ненаучная фантастика?

Чем интересна перспектива использования ядерного двигателя в космосе?

Наука и техника
Гладкая мускулатура самолета – электродвигатели Гладкая мускулатура самолета – электродвигатели

Как выглядят авиационные электродвигатели, где установлены и как управляются?

Наука и техника
Сверхурочная экономика Сверхурочная экономика

Власти и работодатели концептуально договорились об изменении Трудового кодекса

Ведомости
ВЭБ определил стратегию ВЭБ определил стратегию

Группа ВЭБ ориентируется на нацпроекты

Эксперт
Перовскитные солнечные элементы как перспективное направление зеленой энергетики Перовскитные солнечные элементы как перспективное направление зеленой энергетики

Как перовскитные солнечные элементы сделают энергетическую систему экологичнее?

Наука и техника
Простой способ повысить психологическую устойчивость и настроиться на позитив Простой способ повысить психологическую устойчивость и настроиться на позитив

Одно упражнение для поддержания психологической устойчивости

Inc.
Открыть в приложении