2 ноября 2010

Агент для бора-10

Чтобы нейтронозахватная терапия пришла в клиническую практику и рак перестал быть болезнью нового века, прежде всего нужны деньги. Будем надеяться, что в рамках реализации Программы развития Росатома найдутся средства и для этого перспективного проекта. Но в любом случае перед учёными возникнет несколько технических проблем, которые предстоит решить в ближайшее время.

 

 

— Основная проблема НЗТ сегодня, — рассказывает главный инженер исследовательского реактора НИЯУ МИФИ Александр Портнов, — транспорт для бора. То есть проблема нахождения агента, который сопровождал бы бор‑10 внутри организма, доставлял его только в раковые клетки, проводил через мембрану и обеспечивал накопление внутри раковых клеток до тех пор, пока не начнётся процедура облучения. Дело в том, что сам бор в клетку проникнуть не может, а если бы и смог, то не накапливался бы там.

ЛУЧИ ХОРОШИЕ И НЕ ОЧЕНЬ

Сегодня таким агентом служит аланин. Вещество, в состав которого входит аланин и бор‑10, называется борфенилаланин. Аланин — это незамещённая аминокислота, которая является основным строительным материалом раковой клетки. То есть злокачественная клетка очень хочет и изо всех сил пытается получить из крови аланин. Увеличивает её шансы и то, что обмен веществ и, соответственно, кровоток в районе опухоли гораздо интенсивнее, чем в остальных зонах организма. В результате применения борфенилаланина бор‑10 накапливается в раковых клетках в концентрациях в три, максимум в четыре раза больших, чем в здоровых клетках. И держится там около двух часов. Но время накопления и, главное, разница концентраций бора в злокачественных и доброкачественных клетках недостаточны.
— Чтобы метод нейтронозахватной терапии чётко срабатывал, — продолжает Александр Портнов, — то есть чтобы раковые клетки погибали, а здоровым причинялся минимальный ущерб, надо довести разницу концентраций бора‑10 в больных и здоровых клетках до 8–10 раз. Самое любопытное, что транспорт, способный обеспечить такой эффект, уже придуман — разработан в результате многолетних объединённых усилий нескольких московских НИИ. Это молекулы, включающие в себя антигены, обладающие способностью идти внутри организма ровно туда, куда нужно. Российские учёные вот-вот решат ещё одну, не менее амбициозную задачу. Они ответят на вопрос, как «посадить» на каждую транспортную молекулу с антигеном не по одному, а по шесть ионов бора‑10, объединённых в конструкцию-соту. Проблема только в том, что все эти разработки останутся теоретическими до тех пор, пока на реакторе НИЯУ МИФИ не появится специальный бокс для облучения людей. Ноу-хау должны пройти серию испытаний. Пока не будет доказано, что на практике новый транспорт и «прицепленный» к нему бор ведут себя точно так же, как в теории. А для всего этого снова и снова нужно финансирование.
— Да, хочу пояснить, зачем в каждую раковую клетку доставлять шестигранник бора, — говорит Портнов. — Ведь распада одного иона бора‑10 достаточно для её уничтожения. Но дело в другом — в водороде. Хотя сечение захвата водорода очень маленькое, самого водорода в организме человека слишком много. Поэтому столкновения тепловых нейтронов с водородом всё же случаются. При каждом из них происходит гамма-излучение с энергией 2,2 МэВ, и оно неблагоприятно сказывается на состоянии пациента. Чтобы снизить нагрузку от фонового излучения, надо сократить время воздействия и интенсивность пучка тепловых нейтронов. А этого можно добиться только одним способом — доставлять в каждую клетку не по одному иону бора‑10, а, например, по шесть. Тогда длительность процедуры по уничтожению опухоли можно будет снизить с сегодняшних 35–40 минут до 10 минут, а может быть и того меньше.

ОЧЕНЬ УПРЯМЫЙ ПУЧОК

Вторая чрезвычайно сложная проблема тоже преодолима. Это создание требуемого для НЗТ пучка эпитепловых (с энергиями от 1 до 20 КэВ) и тепловых нейтронов. Конечно, её можно было бы решить так, как это сделали финны — построить специальный медицинский реактор. Но такой путь потребует очень больших денег. А идея создания национальной НЗТ итак слегла в долгий ящик, из которого её уже 16 лет стараются достать на реакторе НИЯУ МИФИ.
— Все попытки получить требуемую плотность нейтронного потока, — поясняет Александр Портнов, — на ускорителях, нейтронных генераторах, нейтронных трубках в той или иной степени потерпели фиаско. Хотя поток иногда получается — стабильности нет. А уж про устойчивый поток на протяжении необходимых 40 минут и речи нет. Остаётся единственный вариант: приспособить для НЗТ один из нейтронных каналов действующих исследовательских ядерных реакторов. Возникает вопрос: что ещё за эпитепловые, если выше было написано, что бор‑10 распадается, захватывая тепловой нейтрон? Это именно так в том случае, когда мы имеем дело с поверхностной опухолью, например меланомой. А если опухоль глубоко внутри — в желудке, или в простате, или в мочевом пузыре? Пока тепловой нейтрон дойдёт туда сквозь кожные покровы и мышцы, он уже будет медленным и бесполезным. Для того же, чтобы нейтрон попадал внутрь организма человека тепловым, на выходе из канала реактора он должен быть эпитепловым, причём с регулируемым пиком энергий. Задача становится особенно сложной при учёте того, что все исследовательские реакторы — быстрые. Из радиальных нейтронных каналов летят быстрые нейтроны, способные не лечить, а только убивать. Хорошо, что на исследовательском реакторе МИФИ был предусмотрен касательный канал. Учёные приспособились использовать в нём фильтры, срезающие быстрые нейтроны с энергиями более 50 КэВ, но оставляющие тепловые и эпитепловые. Плохо, что нет простого и понятного метода, с помощью которого технологию можно было бы тиражировать. Ведь в России около 30 исследовательских реакторов. 10 из них имеют радиальные и касательные каналы, то есть теоретически подходят для НЗТ. И директора этих 10 реакторов пристально следят за работами в МИФИ. Каждому из них хотелось бы спасать жизни соотечественников, и все они не откажутся от возможности делать это. Однако придётся подождать.
— Создание пучка эпитепловых нейтронов нужной плотности довольно серьёзная проблема, — рассказывает Александр Портнов. — Сформировать из всего спектра деления нейтронов, появляющихся в реакторе, чистый пучок эпитепловых нейтронов на практике очень сложно. Собрать в нейтронном канале «геометрию» из нужных материалов, чтобы нейтроны, проходя через неё, превратились в такие, какие нужно, ещё и дорого. Но всё возможно, и мы работаем над этим.

ТРЕБУЮТСЯ МЕНЕДЖЕРЫ

 

И тут мы подошли к последней, третьей проблеме отечественного НЗТ, не имеющей отношения к технике. Это равнодушие и даже слепота тех, кто в состоянии помочь учёным как можно быстрее претворить метод в жизнь.
— Понимаете, какая вещь, — сетует Александр Портнов, — за границей нас знают гораздо лучше, чем дома. Знают результаты нашей работы. МИФИ признают как серьёзный научный центр нейтронозахватной терапии. На мировой карте НЗТ Москва обозначена, если можно так сказать, жирным шрифтом. А в России пока иначе. Каждый из членов нашей сводной команды всеми путями изыскивает средства, чтобы создать отечественную нейтронозахватную терапию. К сожалению, среди нас только учёные и ни одного менеджера. Если бы были такие, они смогли бы найти деньги, и мы бы так долго не возились.
В заключение добавим, что к нашему спикеру, главному инженеру реактора Александру Портнову, чтобы набраться знаний и опыта, приезжал и знаменитый японец Хатанаки, и не менее знаменитый итальянец Пинелли, дважды уда-лявший своим пациентам множественные метастазы печени с помощью НЗТ. Были финны и голландцы. Гостили учёные из Аргентины. Все эти люди относятся к нему с огромным уважением. Причём, похоже, большим, чем те, кому он посвящает свою жизнь и работу, то есть сограждане.