ВОПРОСЫ И ПРОБЛЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ (ВНЕДРЕНИЯ) НЕЙТРОННОЙ ЗАХВАТНОЙ ТЕРАПИИ (НЗТ) ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ РАКОВЫХ ОПУХОЛЕЙ

Онкологические заболевания – это вторая по частоте причина смерти. С каждым годом смертность от злокачественных новообразований увеличивается, поэтому в настоящее время для лечения опухолей используются уже целый ряд методов: хирургический, химиотерапевтический, гормональный, биотерапия, лучевой метод. [1]

Наиболее прогрессивным и эффективным методом считается современный лучевой метод, который включает в себя целую группу направлений. Данная работа посвящена рассмотрению отдельных видов лучевой терапии, а также выявлению и попыткам решить проблемы метода нейтронно-захватывающей терапии.

Лучевое лечение – это воздействие излучением, которое создается с помощью специальных препаратов или возникает в результате распада радиоактивных веществ. В клиниках применяются обыкновенные рентгеновские лучи очень большой энергии или электронные пучки. Как независимый метод используется при лечении рака кожи, нижней губы, слизистых оболочек полости рта, гортани, рака шейки матки, лимфосарком, злокачественных опухолей носоглотки, миндалин, лимфогранулематоза. [4]

Квант интенсивного рентгеновского излучения или разогнанный до огромной скорости электрон, столкнувшись на своем пути с молекулой, преобразовывает ее электронную структуру. Эти молекулы перестают выполнять свою функцию в сложном внутриклеточном обмене веществ. В результате клетка либо погибает, либо лишается способности к делению.

Опухолевые ткани оказались слабее, потому что интенсивное деление клеток делает их особенно восприимчивыми к воздействию радиации. Поэтому достаточно большая доза радиации, поглощенная опухолью, препятствует ее развитию. В некоторых случаях можно даже обойтись без традиционного хирургического вмешательства.

Различают несколько видов лучевой терапии: альфа-терапия, бета-терапия, рентгенотерапия, гамма-терапия, протонная, Пи-мезонная, нейтронная.

Альфа-терапия – вид лучевой терапии, при котором лечение осуществляется путем воздействия на организм альфа-излучения. Для альфа-терапии используют некоторые короткоживущие или быстро выделяющиеся из организма изотопы.

Бета-терапия – метод лучевой терапии, лечебный эффект которой основан на биологическом действии бета-частиц, поглощенных в патологически измененных тканях. В качестве источников излучения используются различные радиоактивные изотопы, распад которых сопровождается испусканием бета-частиц.

Рентгенотерапия – вид лучевой терапии с лечебной целью используется рентгеновское излучение с энергией от 10 до 250 кэв. При этом с возрастанием напряжения на рентгеновской трубке возрастает энергия излучения и вместе с этим его проникающая способность в тканях увеличивается.

Гамма-терапия – лучевая терапия гамма-излучением радиоактивных изотопов (Со⁶⁰, Cs¹³⁷, Ra²²⁶, Ta¹⁸², Ir¹⁹² и др.); используется при лечении злокачественных, реже — доброкачественных опухолей. В зависимости от опухоли могут быть использованы как контактные, так и дистанционные способы. Основная задача при гамма-терапии представляет собой создание таких условий облучения, при которых достигается или непосредственная гибель опухолевых клеток, или стойкое прекращение увеличения облученных клеток с обязательным сохранением регенераторной способности окружающих нормальных тканей.

Протонная терапия – вид лучевой дистанционной терапии, основанный на использовании протонов, ускоренных до больших энергий (50—1000 МэВ) на синхрофазотронах и синхротронах.

В отличие от других существующих в лучевой терапии видов излучения пучки протонов обеспечивают уникальное распределение дозы по глубине. Максимум дозы сконцентрирован в конце пробега (то есть в облучаемом патологическом очаге – мишени), а нагрузка на поверхности тела и по пути к мишени наименьшая. Кроме того, полностью отсутствует лучевая нагрузка за мишенью. И, наконец, почти полностью отсутствует рассеяние излучения в теле больного.

Пи-мезонная терапия – новейший метод лучевой терапии, основанный на использовании отрицательных пи-мезонов — ядерных частиц, генерируемых на отдельных установках. Пи-мезоны обладают благоприятным дозовым распределением, а также более высокой биологической эффективностью на единицу дозы. Клиническое применение пи-мезонов осуществляется в США и Швейцарии.

Нейтронная терапия – вид лучевой терапии, осуществляемый с помощью нейтронного излучения.  Этот вид основан на способности нейтронов захватываться ядрами атомов с последующим превращением и испусканием α-, (β- и γ-квантов, которые оказывают биологическое действие. Суть метода заключается в том, что перед облучением для увеличения чувствительности опухоли к нейтронному излучению, в неё вводят бор, гадолиний или кадмий и воздействуют потоком тепловых нейтронов. Нейтроны поглощаются бором, в результате чего осуществляется ядерная реакция. В поражённой раком клетке возникает вторичное излучение, выделяется энергия, и она погибает. При этом облучению подвергаются только клетки, насыщенные бором, поскольку благодаря бору они и становятся чувствительными к воздействию нейтронов. Это позволяет избежать повреждений здоровых клеток, а значит, свести к минимуму риск возникновения побочных эффектов. В реальной клинической онкологии практически единственным рабочим химическим инструментом для НЗТ пока остаются два соединения на основе изотопа ¹⁰В.

Жесткие требования к концентрации бора, плотности потока нейтронов и времени облучения связаны с динамикой накопления и выведения борсодержащего соединения из клеток опухоли и окружающих органов. [2]

По сравнению с традиционными методами лучевой терапии НЗТ имеет значительные преимущества, такие как:

• Различные способы и ухищрения, чтобы повысить чувствительность опухоли к излучениям, позволяют врачам увеличить эффективность лечения в 1,5–2 раза. Метод НЗТ повышает результативность в 3–4 раза;
• Отсутствие побочных эффектов;
• Метод применим в случаях, сложно поддающихся традиционным методам лечения форм и стадий рака, таких как мелонома, нейроглиобластома.
• Может быть использован как в качестве самостоятельного способа лечения, так и в сочетании с другими.

К недостаткам можно отнести следующее:

• Метод в настоящее время ещё развивается, многие препараты носят экспериментальный характер;
• Аппаратура компактных размеров для использования в обычных клиниках ещё проходит испытания;
• Дороговизна процедур объясняется высокой стоимостью препаратов и ограниченной доступностью оборудования.

Перед авторами стоит задача рассмотреть выявленные недостатки с различных сторон для дальнейших исследований. На данном этапе авторами планируется собрать полную классификацию препаратов, которые можно использовать в данном методе и изучить методы их получения, затем изучить вопрос технического оснащения лаборатории установками для экспериментов. После этого планируется разработать проект для привлечения заинтересованных в проекте инвесторов и других учёных и решение сопутствующих проблем. На данном этапе авторы проходят еженедельные брифы и обсуждения с научным руководителем и сотрудниками кафедры физики по теме работы.

Список литературы:

1. Витьки! Сатира жизнь! [электронный ресурс], сайт – URL: https://goo.gl/ZWLqLb (дата обращения: 08.12.2016);
2. Медицинская энциклопедия [электронный ресурс], сайт – URL: http://www.medical-enc.ru/13/neutron_therapy.shtml (дата обращения: 08.12.2016)
3. Победим рак вместе! [электронный ресурс], международная организация – URL: http://wincancer.ru/onkologiya/neutron_capture_therapy.html (дата обращения: 08.12.2016)
4. RosOncoWeb – интернет-портал Российского общества клинической онкологии [электронный ресурс], сайт – URL: https://goo.gl/ZWLqLb (дата обращения: 08.12.2016);