Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработают, изготовят и поставят в 2023-2024 годах ускорительный источник нейтронов в ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» для проведения доклинических и клинических испытаний бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ). БНЗТ – это метод лечения онкологических заболеваний, способный существенно продлить жизнь людей, например, с таким агрессивным видом рака, как глиобластома головного мозга. Установка для Центра онкологи им. Н. Н. Блохина станет модернизированной версией установки для БНЗТ, поставленной ранее ИЯФ СО РАН в Китай.
Бор-нейтронозахватная терапия (БНЗТ) – методика избирательного уничтожения клеток злокачественных опухолей путем накопления в них изотопа бор-10 и последующего облучения нейтронами. В результате поглощения нейтрона бором происходит ядерная реакция с большим выделением энергии в клетке, что приводит к ее гибели.
Ускорительный источник нейтронов ИЯФ СО РАН планируется поставить в ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» в 2023-2024 годах.
«Мы планируем сделать новую машину для Центра имени Блохина в декабре 2022 года, в 2023 году она может быть установлена в бункере медицинского центра. Для этого, пока мы делаем установку, необходимо реконструировать бункер, в частности, для монтажа ускорителя необходимо сделать большое окно в стене, толщина которой составляет два метра», – прокомментировал директор ИЯФ СО РАН академик Павел Логачев.
1 июня 2020 г. началась клиническая терапия в двух японских центрах, оснащенных ускорительными источниками нейтронов. К настоящему времени в мире построены еще четыре клиники БНЗТ, в том числе в г. Сямынь (Китай), оснащенной ускорительным источником нейтронов, разработанным совместно Институтом ядерной физики СО РАН и компанией TAE Life Sciences (США).
«При работе над ускорителем для Центра онкологии им. Н. Н. Блохина мы используем опыт, который получили при изготовлении установки для китайской клиники. Эти два ускорителя будут похожи, однако нашу версию мы модифицируем, что позволит существенно снизить вероятность отказа работы и увеличит ее производительность», – подчеркнул Павел Логачев.
Научный сотрудник ИЯФ СО РАН Дмитрий Старостенко пояснил, какие будут проведены работы по модернизации:
«В первую очередь, будет увеличено количество электродов в тандемном ускорителе для снижения напряженности электрического поля между ними. Это сократит время выхода установки на рабочий режим. Кроме того, модернизация коснётся узла перезарядной мишени и источника отрицательных ионов водорода. Эти меры позволят нам увеличить надёжность работы новой установки».
БНЗТ может помогать при лечении глиобластомы мозга, метастаз меланомы, больших опухолей шеи и головы, менингиомы, мезотелиомы плевры, гепатоцеллюлярной карциномы, опухолей груди. Для этого в мире требуется более тысячи центров БНЗТ с пропускной способностью 1500 пациентов в год в каждом.
Ускорительный источник нейтронов ИЯФ СО РАН обеспечивает получение пучка нейтронов, в наибольшей степени отвечающего требованиям БНЗТ. Специально для БНЗТ были предложены и разработаны новый тип ускорителя заряженных частиц – ускоритель-тандем с вакуумной изоляцией, отличающийся простотой, быстрым темпом ускорения заряженных частиц и, как следствие, компактностью, и тонкая литиевая мишень, отличающаяся простотой, надежностью, низким уровнем нежелательного излучения и экстремально высоким временем эксплуатации. Достигнутое решение стало возможным после проведения в течение 20 лет интенсивных научных исследований, результаты которых опубликованы в более чем 70 научных статьях и защищены более чем 20 патентами.
Одной из ключевых проблем при внедрении БНЗТ в отечественную клиническую практику является отсутствие в Российской Федерации препаратов для доставки бора в больные клетки. Такие химические соединения должны отвечать нескольким требованиям. Во-первых, важно, чтобы бор накапливался селективно, то есть в раковых клетках его должно быть больше, чем в здоровых, и чем значительнее разница, тем лучше. Во-вторых, препарат должен обеспечивать высокую концентрацию бора. Третий параметр – низкая токсичность.
Напомним, в конце августа Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера посетил заместитель председателя Правительства РФ Дмитрий Чернышенко. Он осмотрел исследовательскую установку, предназначенную для бор-нейтронозахватной терапии онкологических заболеваний, разработанную специалистами ИЯФ СО РАН.
«Метод может помогать более чем 2 млн больных ежегодно при лечении раковых опухолей. Преимущество терапии в том, что она применяется однократно, а время процедуры – менее одного часа. Учитывая уникальность разработки необходимо в рамках госпрограммы научно-технического развития определить центры компетенций, которые включатся в работу по созданию препарата, и выделить средства на завершение исследования. Минобрнауки прошу взять это в работу. Необходимо как можно быстрее приступить к клиническим испытаниям препарата, который может помочь медикам спасти тысячи жизней», – сказал Дмитрий Чернышенко.
Аспирант НГУ и старший лаборант ИЯФ СО РАН Евгения Соколова рассказывает о работах, которые ведутся в институте по созданию ускорительного источника нейтронов для БНЗТ