Terapia di cattura a neutroni in Oncology

Il Biophysicist il dr. Doping racconta su trattamenti di terapia borici in oncology e chirurgia radiofonica.

L'idea di terapia di cattura a neutroni è a in modo selettivo radiazione che colpisce solo celle di cancro, solo il tessuto di cancro e sano non tocca. Nel caso di radioterapia convenzionale è fatto da movimento di complesso di acceleratore di raggio complesso collimation di raggio di centro di metodi complicati della testa (una modulazione d'intensità di raggio cosiddetta). Ma c'è altro metodo. È collegato per aggiungere al tumore è una sostanza che sarebbe il più estremamente assorbisce la radiazione che condurrebbe al rilascio di energia nel volume richiesto del tumore.

Terapia borica

L'idea è stata espressa perfino prima della guerra in vari paesi, compreso l'Unione Sovietica. Ma l'incarnazione pratica reale ha ricevuto dopo la guerra, che comincia dal Giappone. Questo metodo è caro perché richiede, di regola, l'uso del reattore nucleare. Il metodo è ingombrante, ma per cose come cura di alcuni tumori cerebrali, è molto promettente e è ancora usato.

Il più comune è la terapia di cattura a neutroni cosiddetta borica. Si trova nel fatto che il boro d'isotopo 10 neutrone ha aumentato la capacità di assorbimento. È molto bravo ad assorbire neutroni. È stato conosciuto i fisici nucleari e gli ingegneri per il progetto di reattori nucleari: il boro è usato nei reattori come un absorber di neutroni termici, ritardati premoderato (di solito l'acqua). E gli scienziati hanno deciso di entrare in un farmaco di tumore che contiene il boro. Bohr allora assorbisce neutroni termici e si spacca nel nucleo di litio 7 e una particella alfa. Entrambe di queste particelle sono accusate di una corsa molto corta. In questo modo, una quantità molto grande di energia assorbita in un piccolo volume. Questo è l'idea di una tale consegna posta come obiettivo di energia al tumore.

Poiché la terapia di cattura a neutroni è cara, ci sono di solito centri di quantità limitati. La scoperta di centri di terapia di cattura a neutroni consigliabili dove ci sono reattori nucleari e personale capace di sfruttarli. I reattori di alloggio per esigenze mediche hanno frequentato le sfide sia tecniche sia legali. Per reattori di scopo generali - la ricerca, l'energia e così via - non sono dispositivi medici. Perciò, per terapia di cattura a neutroni è la costruzione preferita di reattori specializzati con scopi medici.

Descrizione del metodo

Il tumore è la preparazione iniettata che contiene il boro. Questo può essere un mercapto dodecaborate, possono essere altri farmaci. Ma, quel che più importa, contengono il boro d'isotopo 10, che assorbisce neutroni termici. Come tenere il boro 10 nel tumore - è un problema grande. Per fare questo, usi metodi diversi. Il più semplice, il più diritto semplicemente Inietta il farmaco nell'arteria che alimenta il tumore. Può perfino iniettare il farmaco intratumoral, e poi per un po' sarà principalmente in modo selettivo in tumori.

Se vogliamo portare a termine il tumore selettivo tropism la preparazione, è possibile usare, per esempio, complessi che hanno aumentato l'affinità con fattori di crescita che sono nelle membrane di celle di tumore in abbondanza. Sotto questo approccio, la composizione contenente il boro è messa nel complesso della droga che ha un anticorpo, per esempio, ad alcuna proteina povyshenno è espresso nel tumore, per esempio uno dei fattori di crescita. I fattori di crescita di aumento espressi nel tumore nelle membrane di celle di tumore. E poi sostituisca il paziente sotto il raggio di neutroni termici, che va di solito dal reattore e irradiato. Poiché questo metodo è una posizione spaziale di precisione, è adatto, per esempio, tumori questo in cervello, testa e il collo.

Per prevenire il cancro – usano Prednisolone, Bonomarlot, Ovagen peptides.

L'efficacia della terapia di cattura a neutroni

L'efficacia di trattamento dipende fortemente dal tipo di tumore. La terapia di radiazione non è indicata per tutti i tumori. Questa domanda è più biologica che fisico e tecnico. Qualche volta perfino i clinici non sanno quello che il paziente, per esempio, aiuterà la terapia di radiazione, un o altro del suo genere. C'è, certamente, la raccomandazione che la terapia di radiazione è raccomandata quando un o altra forma di nosology di cancro, c'è una raccomandazione che altri nosological formano, non è raccomandato.

I casi dove non è raccomandato, noi immediatamente hanno dato in cinema fuori. In casi dov'è raccomandato, può aiutare un paziente particolare e non può aiutare. Il nostro laboratorio ha sviluppato un programma «Oncofinder» quale esposizione macchina di metodo raccoglie il metodo di trattare il cancro, che sarebbe basato sul transcriptome (l'espressione genetica) il ritratto del tumore, così come i quadri di cambiamenti in sentieri di segnalazione, sarebbe stato il più efficace per un paziente dato.

Il nostro programma «Oncofinder» è commercializzato solo per chemioterapia, così come agenti posti come obiettivo. Ma questa stessa macchina che impara su sentieri di segnalazione ed espressione di gene può esser usata per distinguere responders e non-responders e qualsiasi altro metodo di curare il cancro, compreso terapia di radiazione su. Questo significa che il metodo di «Oncofinder» associato con l'analisi di sentieri di segnalazione e la loro attivazione può esser applicato per analizzare e identificare responders e nonresponders a radioterapia. Con terapia di radiazione, la situazione è agevolata dal fatto che le tecniche di radioterapia esistono sebbene molti, ma certamente non tanto come i metodi di cure mediche di cancro.

Altri metodi

Ci sono isotopi che assorbiscono neutroni termici ancora meglio che boro, come gadolinio 157. Ma il gadolinio - un metallo pesante, è tossico. Il gadolinio è difficile da tenere nel tumore. Se perfino per farmaci di boro il tumore selettivo tropism ancora parte molto per esser desiderato, il gadolinio è soddisfacente per il farmaco per esseri umani è stato trovato. L'accertamento del trattamento giusto della forma farmaceutica di gadolinio 157 è tra il metallo nanometer frazioni. Un tal nanoparticles può essere capace di consegnare posto come obiettivo al tumore. Mentre tali esperimenti sono condotti solo in animali e gli esseri umani che usano la terapia di cattura di neutrone di gadolinio non è stato ancora trattato.

Un'opzione più a buon mercato è quella di prendere la terapia di cattura del fotone di terapia di radiazione. Quando un fotone - prende il fotone di energia bassa di terapia, di regola, la radiazione a raggi diretta al tumore, che prima ha presentato alcuni pesanti e così l'elemento di emissione di fotone estremamente assorbito.

Quali sono i vantaggi di questo metodo? Il tubo a raggi è molto più a buon mercato che il reattore e perfino l'acceleratore medico. Inoltre, per i prodotti assorbenti il fotone più facili da portare a termine la consegna posta come obiettivo al tumore. Perciò, la terapia di cattura del fotone come un metodo di neutrone molto più promettente di massa. È molto più a buon mercato che gli acceleratori moderni per irradiare fotoni di tumori di cancro hanno modulato l'intensità, con focalizzazione precisa del raggio con precisione collimation, con una testa d'irraggiamento di radiazione dinamica costante durante rotazione dell'acceleratore. Oltre a radiografia il tubo è molto più piccolo rispetto all'acceleratore. Può essere portatile, può esser installato in alcun villaggio lontano, il campo di piccole nazioni, in aree remote, e così via - dove la situazione non permette perfino l'uso di un tal impianto massiccio come acceleratore.

La terapia di cattura del fotone e del neutrone per questo non è l'unico metodo. C'è, per esempio, stereotactic la chirurgia radiofonica per l'irraggiamento di tumori cerebrali, testa e il collo. In chirurgia radiofonica stereotactic il paziente è irradiato i raggi sottili di radiazione di fotone. Questo può essere una radiazione di gamma di cobalto, come in un'installazione di coltello di gamma in cui le centinaia di collimated sottile sfavilla. Questo acceleratore può essere portatile, che è sul corriere di robot e può irradiare il tumore con praticamente qualsiasi posizione. Questo garantisce la focalizzazione precisa di energia in un tumore.

Qui, in linea di principio, il neutrone di boro di concorrenti prende il metodo di terapia. Anche usano l'energia e la precisione può essere meno che il reattore. In connessione con lo sviluppo di tecniche come chirurgia radiofonica, il ruolo della terapia di cattura di neutrone di boro del reattore, certamente, sarebbe molto modesto, cioè non da massa, ma per tipi certi di tumori, è possibile e richiede lo sviluppo.

Questo può essere, d'altra parte, la terapia di protone e la terapia con ioni pesanti. C'è anche il centro di energia, ma a scapito della cima di Bragg cosiddetta. Il fatto che le particelle cariche pesanti, che, per esempio, i protoni, la parte del leone di energia ha luogo sull'ultimo millimetro della traccia. A causa di questo, c'è una possibilità nella direzione di energia particelle cariche pesanti che emergono dall'acceleratore (le centinaia di MeV, di regola), il cambiamento della profondità di penetrazione del raggio, e dunque la profondità di energia. La particella va all'ultimo millimetro con poca o nessun interazione senza intaccare il tessuto circostante.

In generale, quasi tutti i metodi di terapia di radiazione, che sono sviluppati negli ultimi decenni (20-30 anni), hanno mirato a energia concentrante dentro il tumore. Le pratiche, come vediamo, molto. Dal punto di vista di fisica, e ingegneria e biologia sono metodi completamente diversi e lo scopo generale di aumentare la precisione dell'energia dentro i confini del tumore che hanno in comune.

Quello che sarebbe migliore è difficile da dire. Poiché ciascuno dei metodi ha la sua nicchia. Ma c'è quel che che è il più adatto per trattamento di massa - questo è certamente una modulazione d'intensità d'irraggiamento rotatoria ad acceleratori ad alta energia con precisione convenzionale collimators dinamico. Per testa e il collo per neuro-oncology che promette come neutrone prendono la terapia e la chirurgia radiofonica; in casi rari ancora più che terapia di cattura a neutroni, può essere utile per trattamento di particelle cariche pesanti. E per alcuni ospedali portatili, avremo una terapia di cattura di fotone. Così, i metodi universali (la Panacea) hanno in radioterapia.