W reaktorze MARIA w Świerku szykują się zmiany. Powstać ma nowe stanowisko badawcze. Tam rozpędzone neutrony z reaktora pomogą badaczom i środowisku medycznemu zdobyć tajniki terapii borowo-neutronowej (BNCT), która na świecie jest już stosowana w terapii nowotworów.
Terapia borowo-neutronowa (BNCT, Boron Neutron Capture Therapy) to nadzieja w leczeniu nowotworów trudnych do zoperowania - rozsianych lub niedostępnych dla skalpela - przede wszystkim nowotworów mózgu, głowy i szyi, ale także np. wątroby.
Do organizmu pacjenta dostarcza się farmaceutyki zawierające atomy boru, które trafiać mają przede wszystkim do komórek nowotworowych, gdzie są kumulowane. Ciało pacjenta napromienia się strumieniem rozpędzonych neutronów. Neutrony te mają na tyle wysoką energię, że przenikając przez tkanki, niszczą właściwie tylko napotkane po drodze komórki zawierające bor. Atomy boru reagując z neutronami rozpadają się, uśmiercając komórkę, w której się znajdują i ewentualnie jej pojedynczych sąsiadów. "Niektórzy nazywają to chirurgią na poziomie komórkowym" - mówi w rozmowie z PAP dr inż. Michał Gryziński, dyrektor Departamentu Eksploatacji Obiektów Jądrowych w Narodowym Centrum Badań Jądrowym (NCBJ) w Świerku.
Jak dodaje, do tej pory terapia nie cieszyła się na świecie dużym zainteresowaniem, bo leczenie było trudno zorganizować. Neutrony o odpowiedniej energii i ilości niezbędnej w terapii BNCT można było dotąd wytwarzać jedynie w badawczych reaktorach jądrowych. A transportowanie chorych do stanowiska przy reaktorze nie jest wygodnym rozwiązaniem, więc zespoły medyczne nie były otwarte na skorzystanie z tej możliwości leczenia.
Gryziński wyjawia jednak, że w terapii tego typu wkrótce przełamany zostanie impas. Tajemnicą poliszynela jest, że para japońskich firm wkrótce wypuści na rynek pierwsze generatory neutronów do terapii BNCT, które będzie można instalować w zwykłych szpitalach. Takie prototypowe maszyny działają już w kilku placówkach w Japonii.
Narodowe Centrum Badań Jądrowych chce, by polscy badacze i środowisko medyczne było przygotowane na ten nadchodzący renesans terapii BNCT. Już w tym roku w Świerku ma być uruchomione nowe stanowisko do badania zjawisk związanych z tą terapią. A takich stanowisk badawczych nie tylko w Europie, ale i na świecie, jest niewiele.
Rozmówca PAP podkreśla, że w MARII nie będą prowadzone badania kliniczne i nie będą tam leczeni pacjenci. Będzie to stanowisko badawcze.
Gryziński ma nadzieję, że w MARII będzie można badać m.in. nowe, coraz skuteczniejsze nośniki boru, które dostarczą ten pierwiastek do komórek nowotworowych i nie pozwolą mu tej komórki opuścić.
"Na razie na wszystkie trzy komórki niszczone podczas terapii tracimy jedną komórkę zdrową" - informuje dr Gryziński i dodaje, że warto pracować nad rozwiązaniami, które jeszcze zmniejszą uszkodzenia zdrowych komórek podczas terapii. Tu też będą prowadzone badania przedkliniczne.
Zanim jednak zaczną się badania nad BNCT, trzeba będzie przygotować na to MARIĘ. Dyrektor opowiada, że w basenie reaktora pojawi się konwerter z 24 niewielkimi płytkami uranowymi o łącznej mocy 10 kW. To właśnie stamtąd emitowane będą rozpędzone neutrony. W czasie badania ich wiązka przechodzić będzie przez odpowiedni kanał w basenie i ścianie reaktora. Na stanowisku badawczym będzie można sprawdzać działanie neutronów o energiach od kilku tysięcy do miliona elektronowoltów.
Gryziński zaznacza, że neutrony dopiero, gdy stracą energię, stają się niebezpieczne dla komórek ciała. A na stanowisku będzie możliwość precyzyjnego regulowania energii neutronów, które będą przechodzić przez badany obiekt. Dalej te groźne neutrony będą wyłapywane tak, by praca przy stanowisku była bezpieczna.
Betonowa ściana reaktora już była wyposażona w kanał, przez który w ramach eksperymentów przechodzić mogły neutrony, jednak teraz przygotowywany jest nowy system zamykania i osłon, przez które przedostawać się będą neutrony. Nowościami będzie też konwerter z płytkami uranowymi i kanał pośredni w basenie (NCBJ czeka jeszcze na uzyskanie pozwoleń na zainstalowanie w MARII tego kanału). "Nowe stanowisko będzie uruchomione jeszcze w tym roku - mamy nadzieję, że we wrześniu reaktor opuszczą pierwsze neutrony" - mówi Michał Gryziński.
"Na nowym stanowisku będzie można nie tylko prowadzić badania nad BNCT, ale i badania materiałowe" - dodaje dyrektor. Podaje przykład, że dzięki nowej wiązce neutronów będzie można badać urządzenia elektroniczne, które wysyła się w przestrzeń kosmiczną. Muszą być one odporne na działanie promieniowania. Będzie też można prowadzić badania nad urządzeniami, z jakim mamy do czynienia np. na pokładach samolotów na trasach transkontynentalnych.
W poniedziałek 15 maja rozpoczęła się w Krakowie, organizowana przez Instytut Fizyki Jądrowej PAN i grupę EURADOS, jedna z najważniejszych konferencji dotyczących zagadnień związanych z neutronami. Jedna z sesji tematycznych NEUDOS-13 dotyczy terapii BNCT. Z kolei 22 maja w Białymstoku na Uniwersytecie Medycznym odbędzie spotkanie międzynarodowej sieci naukowej Neobor i warsztaty BNCT z udziałem przedstawicieli najważniejszych ośrodków badawczych i terapeutycznych BNCT z Japonii, Finlandii, Rosji, Włoch i Argentyny.
Komentarze
[ z 3]
Bardzo dobrze, że naukowcy uzyskają narzędzie do zgłębiania wiedzy i mechanizmu działania terapii borowo-neutronowej w leczeniu pacjentów onkologicznych. Jest to potrzebne, zwłaszcza, że ilość nowotworów nie tylko w naszym państwie, ale i na całym świecie stale rośnie. W przyszłości narzędzie do walki z tego rodzaju chorobami będzie niezbędne by móc skutecznie leczyć chore osoby. Z tego co pokazują statystyki już niedługo to nie choroby układu krążenia będą na pierwszym miejscu powodów zgonów przedwczesnych wśród pacjentów, ale to właśnie choroby nowotworowe wysuną się na prowadzenia. Nie ulega więc wątpliwości, że powinniśmy starać się przynajmniej zdobywać wiedzę o tym schorzeniu i poszukiwać skutecznych narzędzi do walki z patologią.
Nie ulega wątpliwości, że narzędzia do walki z nowotworami są bardzo potrzebne i każde narzędzie, które może posłużyć do rozwoju naszej wiedzy o tych chorobach i ich zwalczaniu jest bardzo potrzebne. Jestem przy okazji pod wrażeniem, że udało się zorganizować środki niezbędne do tego, aby udostępnić polskim naukowcom podobną maszynę do badań. Nie wątpię, że podobne sprzęty są bardzo kosztowne i nie lada wyzwaniem musiało być dla pracowników naukowych przekonanie polityków, że podobne urządzenia naprawdę są potrzebne i zostaną wykorzystane w dobrym celu. Jeśli rzeczywiście uda się zgłębić mechanizm działania terapii neutronowo-borowej to kto wie, czy nasi specjaliści nie zostaną wyróżnieni za dokonanie podobnego odkrycia nie tylko w kraju, ale również na arenie między narodowej, czego oczywiście im życzę. I to nie tylko im, ale wszystkim pacjentom którzy walczą z chorobą i mają nadzieję, że w najbliższej przyszłości skuteczna terapia przeciwnowotworowa zostanie z powodzeniem odkryta i będzie mogła pomóc im w wygraniu tej walki. Oby właśnie tak się stało!
To bardzo dobre informacje. Warto wspomnieć, że radioterapia znajduje się w naszym kraju w dobrym poziomie. W wielu przypadkach radioterapia jest uzupełnieniem leczenia chirurgicznego, u pacjentów u których zabieg miał być doszczętny, ale w badaniu histopatologicznym wykazano, że w polu operacyjnym występowały jeszcze komórki nowotworowe. Może znaleźć również zastosowanie w przypadku leczenia bólu. Należy również zaznaczyć, że nie przyczynia się do powstawania odczynów skórnych, których bardzo obawiają się pacjenci. Wykorzystuje się w niej cząstki lub fale o wysokiej częstotliwości, których celem jest niszczenie niewłaściwych komórek. Liczne odkrycie pozwalają na jeszcze lepsze obrazowanie różnych struktur. Warto jest wspomnieć także o doniesieniach amerykańskich naukowców według których możliwe jest zastąpienie wielokrotnych powtarzanych przez kilka tygodni radioterapii, leczeniem trwającym około sekundy. W badaniu naukowcy zastosowali promieniowanie protonowe. Również dzięki temu rozwiązaniu możliwe jest obniżenie ryzyka uszkodzenia sąsiednich tkanek. Metoda ta nazywana jest FLASH i do tej pory był w niej wykorzystywane elektrony, które jednak nie mają możliwości głębokiego wnikania w tkankę, aby były skuteczne w leczeniu guzów znajdujących się w położonych głęboko strukturach. W innych ośrodkach wykorzystywano także fotony, jednak trudno było dobrać odpowiednią w ich przypadku dawkę przy zastosowaniu obecnie dostępnych urządzeń. Radioterapia jest coraz częściej wykorzystywana w przypadku leczenia raka piersi. Warto wspomnieć, że jeżeli chodzi o ten nowotwór to ta forma terapii jest wykorzystywana w 80 procent przypadków. U znacznej części pacjentów pozwala na uniknięcie okaleczającej operacji, w wyniku której może dojść do usunięcia piersi. Może jednak stanowić uzupełnienie leczenia chirurgicznego. Dzięki radioterapii możliwe jest obniżenie ryzyka występowania obrzęków. Radioterapia nie wymaga zastosowania narkozy, a większość pacjentek może prowadzić normalny tryb życia i co bardzo ważne pracować w pełnym wymiarze godzin. Jedną z form radioterapii jest brachyterapia. Dzięki niej możliwe jest podanie wyższej dawki promieniowania. Warto wspomnieć, że promieniowanie odbywa się od wewnątrz, a nie od zewnątrz. W niektórych przypadkach pozwala na znaczne skrócenie czasu trwania terapii. W naszym kraju przeprowadza się badania nad radioterapią, które pozwolą sprawić, że stanie się ona bezpieczniejsza oraz skuteczniejsza. Chodzi o substancję- radiosensybilator, który będzie sprawiał, że komórki nowotworowe będą dużo bardziej wrażliwe na radioterapię. Końcowym efektem tego związku jest uszkodzenie DNA komórek nowotworowych. Związek ten stanowi chemiczną modyfikację nukleozydu (2’-deoksyurydyny), a więc w jest w naturalny sposób wbudowywany do komórki podczas biosyntezy lub naprawy. Związek ten znajduje się więc następnie w DNA nieprawidłowej komórki. Tak zmodyfikowany kwas dezoksyrybonukleinowy w łatwiejszy sposób ulega uszkodzeniu. Należy tutaj zaznaczyć, że w wielu przypadkach podczas tego rodzaju terapii dochodzi do uszkodzenia także zdrowych komórek gospodarza co wiąże się z wystąpieniem licznych powikłań, które mogą być dla pacjentów bardzo uciążliwe, a dzięki temu związkowi prawdopodobieństwo ich wystąpienia ulega redukcji. Ma to związek ze zmniejszoną dawką promieniowania. Pacjenci w przypadku wszelkich terapii boją się powikłań. Wśród powikłań radioterapii w ostatnim czasie mówiono o szczególnej ochronie hipokampa. Dzięki takiemu działaniu istnieje mniejsze prawdopodobieństwo zaburzeń funkcji wykonawczych, uczenia się, pamięci oraz mniejszemu zmęczeniu.W Lublinie od 2005 roku przeprowadzane są badania koncentrujące się na tym czy radioterapia śródoperacyjna jest równie skuteczna jak tradycyjna radioterapia. Wyniki wskazują na to, że odsetek przeżyć odległych wynosi 97 procent. Zastosowanie wspomnianej metody wiąże się z wydłużeniem operacji o 30 minut. Chirurg we współpracy z radioterapeutą w czasie operacji umieszcza aplikator dokładnie w miejscu, w którym został wycięty guz. Wielu chorych decyduje się na tę formę terapii z uwagi na to, że po zabiegu nie ma konieczności częstych wizyt w szpitalu, które dla wielu osób, zwłaszcza tych, które mieszkają od niego w znacznej odległości stanowi pewnego rodzaju utrudnienie. Eksperci z Lublina wspominają również o tym, że ta forma terapii prawdopodobnie znajdzie również zastosowanie w leczeniu nowotworów trzustki, jelita grubego oraz żołądka. Jak na razie tego typu zabiegi przeprowadza niewielka liczba ośrodków w naszym kraju, ale eksperci mają nadzieję, że wraz z upływem czasu dostęp do niej będzie dużo łatwiejszy. Radioterapia jest metodą wykorzystywaną w leczeniu nowotworów. Warto jednak wspomnieć, że istnieją nowotwory, które wytworzyły odporność na tę formę terapii, a zdarza się nawet, że agresywność niektórych z nich może się zwiększyć. Łatwiej mogą dawać przerzuty co jest związane ze zmianami procesów egzocytozy do lizosomów. W ostatnim czasie przeprowadza się coraz więcej badań na temat lizosomów i ich roli w rozwoju nowotworów, a także tworzenia przerzutów. Jak się okazuje w wyniku radioterapiii może dochodzić do zwiększonego uwalniania enzymów w nich zawartych. Powoduje to niszczenie materiału łączącego komórki guza, przez co może on trafić do innych części organizmu przyczyniając się do rozwoju przerzutów. Według danych jest ona stosowana w przypadku 53 procent pacjentów onkologicznych. Radioterapia, a właściwe radiochirurgia stereotaktyczna pozwala na leczenie zmian zlokalizowanych w trudno dostępnych narządach takich jak mózg, prostata czy płuca. Zabiegi w tych rejonach bardzo często są obarczone wysokim ryzykiem powikłań. Cały czas powtarza się, że bardzo ważne w całej onkologii jest możliwie wczesne wykrycie zmian nowotworowych. Dzięki temu dostosowanie odpowiedniej terapii jest dużo prostsze, z mniejszym ryzykiem wystąpienia powikłań i długoletnim przeżyciem. Pacjenci muszą zdawać sobie sprawę z tego, że podczas pandemii wykonywanie podstawowych badań i dbanie o swoje zdrowie jest również bardzo ważne. Jeżeli chodzi o medycynę to coraz częściej wspomina się o sztucznej inteligencji. Jak się okazuje może okazać się ona przydatna także w przypadku radioterapii. Warto wspomnieć, że opracowanie właściwego schematu leczenia, szczególnie w skomplikowanych przypadkach może zająć pewną ilość czasu, a doskonale wiemy o tym, że w przypadku nowotworów, czas odgrywa kluczową rolę. Dzięki sztucznej inteligencji opracowanie takiego planu może zająć zaledwie kilka sekund. Według badań odroczenie terapii nawet na tydzień może zwiększyć ryzyko wznowy, a także wystąpienia przerzutów o 14 procent. W badaniu, w którym starano się potwierdzić skuteczność tej metody wykazano, że algorytm wykorzystywany przez sztuczną inteligencję pozwolił na podjęcie takich samych schematów leczenia jaki wybraliby lekarze po znacznie dłuższym czasie. Warto jednak wspomnieć, że nie można w stu procentach polegać na komputerach i wszystko musi być analizowane przez specjalistów, tak aby nie doszło do żadnych pomyłek, które z różnych względów mogą wystąpić.