Фабрика нейтронов. Как наука помогает бороться с онкологическими болезнями

Статья из газеты: Еженедельник "Аргументы и Факты" № 46 14/11/2018

Статистика смертности от онкологических заболеваний растёт год от года, хотя прогресс в лечении этого недуга в XXI веке очевиден.

Специалисты разрабатывают опытный образец установки, способной бороться с раком быстро и точечно. © / Ирина Гладунко / АиФ-Нижний Новгород Меньше, да лучше

Лучшие умы в мире продолжают разрабатывать новые способы физического воздействия на клетки, поражённые раком. Основная цель - уменьшить нагрузку на организм человека. Это важно: во время медицинских процедур вместе с раковыми клетками страдают здоровые. Само лечение становится настоящим испытанием для пациента.

Научный подход. Как ученые помогают испытать радость материнства

Ещё в далёком 1936 году, через несколько лет после открытия нейтрона, американский рентгенолог Дж. Лочер предложил новый метод борьбы с раком - бор-нейтронозахватную терапию. Суть её в том, что раковые клетки насыщают стабильным изотопом бора-10 и облучают потоком (пучком) тепловых нейтронов. Ядро бора по своей природе способно эффективно захватывать нейтронные пучки, даже когда они «пролетают» мимо на большом расстоянии. Такое поглощение и последующий мощный выброс энергии вследствие ядерной реакции необратимо разрушают больную клетку.

Идея хорошая, но поначалу её воплощению мешало отсутствие техники, способной генерировать необходимое нейтронное излучение. Технику изобрели, но масштабы установок вновь ставили крест на возможности более широко использовать метод. Учёные Института прикладной физики Российской академии наук (ИПФ РАН) в Нижнем Новгороде взялись разработать компактный генератор нейтронов для практического применения в медицине.

Аналог кожи и суперудобрения. Над чем еще работают нижегородские ученые?

«Когда я говорю о генерации нейтронных пучков, приходит на ум прежде всего огромный реактор атомной станции, - объясняет доктор физико-математических наук, заместитель директора ИПФ РАН по научной работе Михаил Глявин . - В Японии есть даже практика, когда онкобольных привозят в специальные клиники, расположенные около реакторов АЭС, чтобы те получили дозу облучения. Но это мало контролируемый процесс. Можно ли сделать такую установку более компактной? Мы поняли, что да. Так появилась нейтронная фабрика. Здесь используется принцип работы гиротрона (это электровакуумный СВЧ-прибор с электронным пучком, вращающимся с циклотронной частотой в сильном магнитном поле)».

Кстати, гиротрон - тоже нижегородское изобретение. Его придумали учёные Нижегородского радиофизического института (НИРФИ) в середине 1960-х годов под руководством Андрея Гапонова-Грехова. А ИПФ РАН сегодня занят в проекте создания международного термоядерного реактора ИТЭР, для которого требуются гиротроны с частотой излучения 170 ГГц и выходной мощностью 1 МВт в очень длинных импульсах. Предполагается, что Россия поставит 30% гиротронов для электронно-циклотронной системы установки ИТЭР. Это восемь гиротронных комплексов, каждый из которых состоит из гиротрона, сверхпроводящего магнита, согласующей СВЧ-оптики, вспомогательных источников питания, магнитных катушек и блока управления.

Установка намного компактнее существующих зарубежных аналогов. Фото: АиФ-Нижний Новгород / Ирина Гладунко Впереди испытания

В качестве препаратов нейтронозахватной терапии рака сейчас используют соединения, которые содержат атомы нерадиоактивного изотопа бора-10. В основном это борный сульфгидрил и борфенилаланин на основе ароматической аминокислоты. Они позволяют бору активнее накапливаться в клетках опухоли, а не в здоровых тканях. Эти соединения обладают низкой токсичностью и способны растворяться в воде. В последние годы в мире активно ведут поиск и синтез новых потенциальных боросодержащих препаратов адресной доставки. Существующие слишком дороги, это ограничивает доступность метода лечения онкологических заболеваний.

Что касается нижегородской нейтронной фабрики, то через два года учёные должны представить её опытный образец.

Коктейль из наук. Как ученые измеряют уровень стресса на дорогах и в школах

«Потом к испытаниям подключатся медики, - рассказывает и. о. директора ИПФ РАН, руководитель отделения физики плазмы и электроники больших мощностей Григорий Денисов . - У нас есть договоренности с Приволжским исследовательским медицинским университетом. Его специалисты хоть сегодня готовы начать тестировать установки на лабораторных животных, но пока нейтронного источника с нужными характеристиками мы им предоставить не можем. Думаю, медицинские испытания продлятся несколько лет. Говорить о серийном производстве таких приборов можно в обозримом будущем».

Научно-исследовательские работы сегодня финансирует государство. Кто будет налаживать серийное производство приборов, пока непонятно. Однако нижегородские учёные уже делают всё возможное, чтобы инновационный метод лечения онкологических заболеваний стал чуть ближе к простым людям.

Печатайте на здоровье. Как ученые создают импланты с помощью 3D-принтера Подробнее

Кстати

В 2018 году Нобелевскую премию по медицине дали Джеймсу Эллисону из США и Тасуку Хондзё из Японии за изобретение ингибиторов контрольных точек - препаратов, которые заставляют иммунитет активно уничтожать опухоль. Это новая терапия онкологических заболеваний.

Химиотерапия и таргетная терапия или напрямую убивают опухолевые клетки, или вмешиваются в их жизненные процессы, что тоже приводит к гибели клеток.

Иммунная терапия не обладает самостоятельным противоопухолевым эффектом - она лишь заставляет иммунные клетки убивать опухоль. С помощью нового лекарства учёным удалось подавить несколько видов рака у мышей. Во время клинических испытаний уровень выживаемости животных оказался намного выше прогнозируемого.

В 2012 году опубликовали результаты испытаний этого метода на людях. В них участвовали около 300 пациентов с разными типами рака. Значительное уменьшение объёма опухолей зафиксировали примерно у трети пациентов с меланомой - одной из самых агрессивных форм рака, а также у 30% людей, болевших раком почки.

 
По теме
Заболеваемость ОРВИ в Нижегородской области на 20% ниже эпидпорогов, - Роспотребнадзор - НИА Нижний Новгород Фото: НИА "Нижний Новгород" Заболеваемость острыми респираторными вирусными инфекциями (ОРВИ) в Нижегородской области на 20% ниже эпидемических порогов за период с 3 по 12 декабря 2018 года.
10.12.2018
 
 Депутаты городской Думы Дзержинска считают важным разработать программу, предусматривающую привлечение специалистов в государственные учреждения здравоохранения. - Городская дума Дзержинска   Депутаты городской Думы Дзержинска считают важным разработать программу, предусматривающую привлечение специалистов в государственные учреждения здравоохранения.
10.12.2018
 
Нажмите для предварительного просмотра изображения - Администрация Бутурлинского района Ежегодно 1 декабря отмечается международный день борьбы со СПИДом.  В рамках этой даты сотрудники Бутурлинского историко-краеведческого музея провели тематическую акцию для жителей р.п.
10.12.2018
 Депутаты городской Думы Дзержинска считают важным разработать программу, предусматривающую привлечение специалистов в государственные учреждения здравоохранения. - Городская дума Дзержинска   Депутаты городской Думы Дзержинска считают важным разработать программу, предусматривающую привлечение специалистов в государственные учреждения здравоохранения.
10.12.2018 Городская дума Дзержинска
ВЫКСА Фото https://pixabay.com Современное человечество столкнулось с невиданным феноменом – хронической болезнью под названием «сидячий образ жизни».
09.12.2018 Нижегородская правда
Заболеваемость обусловлена преимущественно вирусами не гриппозной этиологии pixabay.com Заболеваемость ОРВИ в Нижегородской области на прошлой неделе, с 3 по 9 декабря, была ниже эпидемических порогов на 20%,
10.12.2018 АиФ Н.Новгород
Мужчина похитил беременную женщину и удерживал ее в доме своей матери Александр Ефанов / АиФ Уголовное дело возбуждено в отношении жителя Шатковского района, подозреваемого в похищении своей беременной сожительницы,
10.12.2018 АиФ Н.Новгород
Кисти в руки и рисовать! - Wyksa.Ru   источник: «Молодежный информационный центр» В детстве многие из нас мечтали стать художниками, представляли, как будут писать картины, превратятся в великих мастеров.
10.12.2018 Wyksa.Ru
  Разбирательства вокруг проекта новой транспортной схемы, который по заданию дзержинской администрации разработала пермская компания «Радар», еще не завершены, хотя и длятся с начала года.
07.12.2018 Дзержинское время
Международный Олимпийский комитет временно признал самбо олимпийским видом спорта!
10.12.2018 Красные зори
8 - Городская дума Н.Новгорода Повестка заседания постоянной комиссии городской Думы Нижнего Новгорода по местному самоуправлению, которое состоялось 10 декабря 2018 года под председательством Ольги Балакиной , включала десять вопросов .
10.12.2018 Городская дума Н.Новгорода
фото Юлии Горшковой 10 декабря перед проведением в Нижнем Новгороде первого координационного совета по развитию промышленности губернатор Нижегородской области Глеб Никитин и министр промышленности и торговли РФ Денис
10.12.2018 Нижегородская правда
Медицинские приборы, информационные системы, тепловое и энергетическое оборудование – виды гражданской продукции, которую выпускают нижегородские предприятия оборонно-промышленного комплекса, с каждым годом растёт.
10.12.2018 Нижегородская правда
Повестка заседания постоянной комиссии городской Думы Нижнего Новгорода по местному самоуправлению, которое состоялось 10 декабря 2018 года под председательством Ольги Балакиной , включала десять вопросов .
10.12.2018 Городская дума Н.Новгорода