Британские и американские исследователи под руководством ученых из Университета Стратклайд (Шотландия) предложили новую методику проведения лучевой терапии, при которой доставляемая доза облучения концентрируется в опухолях, снижая до минимума повреждение нормальных здоровых клеток.

Пучки высокоэнергетических частиц фокусируются в очень маленькой области глубоко внутри тела, позволяя врачам воздействовать на опухоли с высокой точностью и минимизировать облучение окружающих тканей.

«Одна из важнейших задач  лучевой терапии состоит в доставке дозы радиации точно в объем опухоли для того, чтобы убить злокачественные клетки, не повредив здоровые, — сказал ведущий научный сотрудник профессор Дино Ярожинский. – Наши исследования показывают, что мы можем довольно просто сфокусировать пучок радиации на точке внутри опухоли».

Обычные рентгеновские лучи часто поглощаются тканями внутри тела во время радиотерапии, что снижает их эффективность и приводит к появлению высокой сквозной  дозы. Проксимальные и дистальные дозы могут быть такими же или даже выше, чем сама доза облучения, доставляемая на опухоль. Другие виды лучевой терапии используют энергию пучков электронов, создаваемых линейными ускорителями, но этот метод применяется намного реже — из-за невозможности электронов проникнуть вглубь тела. А наиболее эффективные и безопасные  протонная и ионная терапия недоступны для многих пациентов из-за высокой стоимости лечения.

Команда ученых сравнивает работу своего метода с лупой, собирающей солнечные лучи в одной точке, но вместо стекла они используют магнитную линзу, фокусирующую пучки частиц внутри злокачественного новообразования. Для своего метода ученые собираются использовать электроны сверхвысокой энергии.

«Электроны, так же, как и протоны, обладают свойствами, присущими всем частицам. Однако сравнительно малая масса электронов должна быть компенсирована более высокой энергией и, соответственно, большей силой инерции для того, чтобы получить такой же эффект, как у тяжелых частиц. Мы пытаемся выйти за рамки стандартных исследований, чтобы максимально полно изучить потенциальные преимущества электронов сверхвысоких энергий в радиотерапии, — сказала Каролина Кокуревич, аспирант Университета Стратклайд, работающая над этим проектом. – В наших исследованиях мы показываем, что сфокусированным пучком электронов сверхвысоких энергий можно легко управлять и с не менее высокой точностью облучать опухоли, чем при других методах сканирования.  В результате мы получаем более конформное распределение дозы в пределах объема опухоли, а в итоге — лучший контроль над опухолью. Это только первый шаг на пути реализации потенциала электронов сверхвысоких энергий».

Команда ученых планирует подтвердить свое предположение с помощью ускорителей электронов сверхвысоких энергий, излучаемых лазером, установив для этого новую медицинскую линию пучков частиц в Шотландском центре использования плазменных ускорителей в Стратклайде.

«Эти ультракомпактные ускорители с лазерным кильватерным полем имеют длину всего несколько миллиметров и могут легко фокусировать пучок электронов, а большую часть помещения занимает источник энергии, которым в нашем случае является лазер, — сказал Ярожинский. – Это очень интересный новый проект, который со временем сможет преобразовать радиотерапию, снижая стоимость лечения и повышая его эффективность».

Над исследованием работали ученые из Университета Стратклайд, Института фармацевтики и биомедицины Стратклайд, Университетов Глазго и Суррей, Научно-исследовательского онкологического центра Волфсон Вол, Национальной физической лаборатории Великобритании и медицинской школы Университета Индианы.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Scientific Reports издания Nature Research.

Источник новости можно прочитать здесь