Перспективы развития России
25,618,894
131,744
|
DeC ( Профессионал ) |
| 06 апр 2017 20:17:51 |
Тандем-БНЗТ
новая дискуссия Дискуссия 446
В Институте ядерной физики СО РАН нашли способ лечения рака на последних стадиях. Прибор «Тандем-БНЗТ» (бор-нейтронозахватная терапия) представили на днях первому зампреду Госдумы Александру Жукову. Изобретение может стать панацеей в борьбе с раком.
«Тандем-БНЗТ» — мобильная установка-ускоритель эпитепловых нейтронов. С ее помощью бор-нейтронозахватная терапия может «перейти» из научной концепции в прикладную медицину. Как это работает?
Через капельницу больному вводят физраствор, обогащённый бором. Для раковой клетки бор выступает «троянским конем». В течении двух с половиной часов бор полностью проникает в злокачественные клетки. С помощью внешнего облучения Тандемом-БНЗТ бор принимает нейтроны и провоцирует ядерный взрыв на клеточном уровне. При этом порядка 84% разрушительного эффекта остается внутри клетки. В результате раковая клетка «сжигает» саму себя с наименьшим риском повреждения здоровых областей организма. Таким образом, Тандем-БНЗТ-облучение происходит наиболее безопасным путем и «побеждает» рак на всех стадиях без операций.
Сотрудник лаборатории БНЗТ Института ядерной физики СО РАН, ученый Сергей Таскаев уверен: «с помощью бор-нейтронозахватной терапии можно избавиться от меланомы, глиомы, карциномы, но и, например, глиобластомы».
Над аналогами «Тандем-БНЗТ» давно, но пока безуспешно, работают японские и американские ученые. Если отечественный аппарат пройдет клинические испытания, он станет первым и единственным в мире, считают в СО РАН. Доклинические опыты Тандем-БНЗТ-облучения на лабораторных мышах показали полную гибель злокачественных новообразований в течение недели.
Прорыв?
«Тандем-БНЗТ» — мобильная установка-ускоритель эпитепловых нейтронов. С ее помощью бор-нейтронозахватная терапия может «перейти» из научной концепции в прикладную медицину. Как это работает?
Через капельницу больному вводят физраствор, обогащённый бором. Для раковой клетки бор выступает «троянским конем». В течении двух с половиной часов бор полностью проникает в злокачественные клетки. С помощью внешнего облучения Тандемом-БНЗТ бор принимает нейтроны и провоцирует ядерный взрыв на клеточном уровне. При этом порядка 84% разрушительного эффекта остается внутри клетки. В результате раковая клетка «сжигает» саму себя с наименьшим риском повреждения здоровых областей организма. Таким образом, Тандем-БНЗТ-облучение происходит наиболее безопасным путем и «побеждает» рак на всех стадиях без операций.
Сотрудник лаборатории БНЗТ Института ядерной физики СО РАН, ученый Сергей Таскаев уверен: «с помощью бор-нейтронозахватной терапии можно избавиться от меланомы, глиомы, карциномы, но и, например, глиобластомы».
Над аналогами «Тандем-БНЗТ» давно, но пока безуспешно, работают японские и американские ученые. Если отечественный аппарат пройдет клинические испытания, он станет первым и единственным в мире, считают в СО РАН. Доклинические опыты Тандем-БНЗТ-облучения на лабораторных мышах показали полную гибель злокачественных новообразований в течение недели.
Прорыв?
ОТВЕТЫ (8)
|
k3sv ( Слушатель ) |
| 06 апр 2017 20:23:18 |
Цитата: DeC от 06.04.2017 20:17:51
а что, бор только онкогологические клетки накапливают ?
возможно и какие то разновидности доброкачественных тоже
"любят" бор - тогда и они погибнут
|
|
rusyes ( Практикант ) |
| 07 апр 2017 05:12:59 |
Цитата: DeC от 06.04.2017 20:17:51
подождем когда клинические завершат испытания. интересен срок испытаний?
а так да оооочень важно победить рак..
графически смертность (причины)
|
|
Удаленный пользователь |
| 07 апр 2017 06:57:13 |
Цитата: DeC от 06.04.2017 20:17:51
Меня волнует вопрос с финансированием данного проекта. Во всякую ерунду млрд рублей кидаем, а вот такие проекты сталкиваются с финансовыми проб проблемами ввиду больших рисков.
Рекомендую шикарную статью по данной теме из своих запасников с Таскаевым — доктором физико-математических наук, ведущим научным сотрудником ИЯФ им. Г. И. Будкера СО РАН (Новосибирск), заведующим лабораторией бор-нейтронозахватной терапии ссылка
ЦитатаЯ знаю в мире еще лишь две группы, которые, как говорят, получили пучок с нужными параметрами на ускорителях другого типа, одна бельгийско-японская, другая американская, но только наши результаты на сегодняшний день опубликованы. На том же конгрессе от российской стороны было представлено 7 докладов, три из которых докладывали японцы. И на первом же выступлении прозвучал вопрос: зачем они вообще поехали в Сибирь? Ответ был прост: там единственный источник нейтронов, который реально работает.
-------------------------------------
Если же перейти к глобальным вещам, то, по моему мнению, физики свою работу сделали. Сейчас мы проводим модернизацию нашей машины, чтобы к лету 2017 г., независимо от финансирования, получить нейтронный пучок, который пригоден для терапии пациентов, с большей глубиной проникновения и т. п. И этот пучок будет идеальным в моем понимании — я не вижу принципиальных идей, которые позволят сделать его лучше. Недаром я добавляю к английскому названию нашего проекта BNCT букву i от слова «идеальный» — iBNCT. Возможно, технически что-то еще можно сделать лучше, но улучшить качество нейтронного пучка на сегодняшнем уровне развития укорительной техники невозможно. Хватит улучшать — пора внедрять!
Главная часть установки для БНЗТ — ускоритель нового типа, генерирующий пучок эпитепловых нейтронов
ЦитатаПринцип воздействия на раковые клетки методом бор-нейтронозахватной терапии достаточно прост. При ударе нейтрона об атом бора-10 нестабильный продукт их слияния моментально распадается на два осколка, разлетающихся с огромной скоростью. Их кинетическая энергия не настолько велика, чтобы они могли покинуть клетку, однако до своей полной остановки они причиняют клетке повреждения, приводящие к ее гибели.
В качестве препаратов нейтронозахватной терапии рака сейчас используются соединения, которые содержат атомные ядра стабильного (нерадиоактивного) изотопа бора-10. Основные требования к таким соединениям — возможность селективного накопления бора в клетках опухоли по сравнению со здоровыми тканями, низкая токсичность и способность растворяться в воде.
Сегодня для БНЗТ обычно используется боркаптат (борный сульфгидрил) и борфенилаланин на основе ароматической аминокислоты. В последние годы в мире активно ведется поиск и синтез новых потенциальных боросодержащих препаратов. В качестве носителей бора тестируются самые разные вещества, как низкомолекулярные (производные аминокислот, предшественника и аналога нуклеиновых кислот, дипептиды, производные сахаров и др.), так и высокомолекулярные, такие как антитела и их фрагменты. Основной задачей по-прежнему остается решение проблемы селективной доставки бора в клетки опухоли и накопление его там в необходимых количествах (около 109 атомов бора на клетку). Для доставки бора в опухоль можно использовать также наночастицы в виде липосом — замкнутых пузырьков с водным содержимым и липидными стенками. Борсодержащие препараты могут включаться как во внутреннюю полость липосом, так и в их оболочку (Шмалько и др., 2013). Недавно ИЯФ СО РАН запатентовал способ доставки борсодержащих препаратов для БНЗТ внутрь опухолевой клетки с помощью модифицированных липосом, в липидную часть которых введен люминесцентный краситель одного цвета, а в водную часть — другого. Контроль доставки препарата производится сопоставлением изображений, полученных в разном цвете (Таскаев и др., 2016).
И вот в июне 2015 г. я встретился с директором клиники Акиро Мацумурой, который в числе прочего рассказал, что Mitsubishi никак не может запустить ускоритель для БНЗТ. Так мы договорились о совместной работе. Это сотрудничество — взаимовыгодное. У нас — установка, у японцев — большой опыт проведения подобных исследований и, более того, лечения людей методом БНЗТ на реакторе JRR-4 (Токай), который впоследствии закрыли.
Для наших исследований были приобретены в Институте цитологии РАН (Санкт-Петербург) четыре клеточные культуры, включая две стандартные контрольные и две — «опухолевые» — глиом и глиобластом человека. С помощью японских коллег и специалистов Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН (Новосибирск) были проведены серии экспериментов по облучению этих клеточных культур. Чтобы точно знать концентрацию бора в тканях и клетках — с прицелом на возможную будущую терапию — мы экипировались дорогим (стоимостью около 10 млн рублей) масс-спектрометром японского производства для измерения концентрации растворенных веществ. Купили его на средства гранта РНФ, которые и тратятся преимущественно на приобретение необходимого оборудования.
В конце концов мы получили практически идеальный результат, когда при определенной (достаточно большой) дозе облучения выживаемость здоровых клеток падала всего на 5%, а раковых, в которых накапливался бор, — на 98%! Этот результат свидетельствует о высоком качестве нейтронного пучка, основную часть которого составляют «правильные» эпитепловые нейтроны, которые захватываются преимущественно атомами бора.
-----------------------------------------------------
Параллельно со специалистами из Института цитологии и генетики СО РАН (Новосибирск) были проведены эксперименты уже на животных — иммунодефицитных лабораторных мышах, которым в мозг была привита «человеческая» опухоль — глиобластома. Обычно примерно через пять недель такие мыши погибали. Мы решили облучить их (правда, без особой надежды) за 5 дней до дня предполагаемой смерти. Для экспериментов были сделаны специальные контейнеры с подогревом, куда помещались усыпленные животные.
В самом удачном испытании у трех из пяти животных опухоль рассосалась полностью, что было подтверждено результатами томографии, и животные стали здоровыми — они прожили в виварии еще два месяца и были усыплены просто потому, что результат эксперимента был достигнут. Это поистине фантастический результат. Ведь борфенилаланин, который мы вкалываем, накапливается не только в опухоли, но и в печени и почках. При этом мышь — животное маленькое, поэтому, в отличие от человека, ее облучают целиком, из-за чего больше страдают здоровые ткани. Нужно еще учитывать, что на поздних стадиях развития опухоли в результате гибели раковых клеток может возникнуть масштабный некроз. Но даже при всех этих отягчающих обстоятельствах мы вылечили животных!
Советую пройти по ссылке и прочитать статью полностью.
|
Dobryаk ( Профессионал ) |
| 07 апр 2017 07:51:09 |
Цитата: DeC от 06.04.2017 20:17:51
Да, прорыв. Не идейный, а технический.
Само понимание, что такое возможно, уходит в 50-е и даже в 30-е. С 50-х физические опыты ставили много где. Кроме бора, есть и другие пожиратели нейтронов. Против бора они, как правило, слишком токсичные и их слишком легко кровью вымывает из опухоли.
Опыты ставили на реакторах. Они дают нейтроны, но слишком громоздкие и дорогие для центра БНЗТ терапии. Прорыв института Будкера — их мастерство в ускорителях.
Они создали достаточно компактный и, главное, высокоточный, до 10 миллиампер, тандемный ускоритель протонов с вакуумной изоляцией на 2 МэВ. Сделать такой — не бином Ньютона, но нужно высокое техническое мастерство. В институте Будкера умеют много такого, что весь остальной ускорительный мир предпочитает не мучиться, а заказать у них. Как в том детском анекдоте: "Папа смог бы, но бык это делает лучше." Бык пока только в институте Будкера.
Заряженные протоны легко транспортировать куда надо. Этим пучком лупят по ядерной мишени, в которой рождаются т.н. эпитепловые нейтроны (горячее тепловых, но не быстрые).
Человек состоит из воды с небольшими вкраплениями плотных тканей. В воде нейтроны замедляются и диффундируют во все стороны. Поэтому многие опухоли на глубинах до 10 см можно достать только эпитепловыми нейтронами — выводить такие из реактора непросто, и пучки будут непременно горизонтальными. А с ускорителем пучок протонов с мишенью можно крутить как хочу и нейтроны из мишени могут лететь и сверху, что медикам очень важно — облучаемый орган фиксируется у лежачего на спине лучше всего.
Из мишени кроме нейтронов вылетает прорва заряженных частиц — в мишени Будкеровского института их умеют убрать в сторону от пациента.
Работают над проектом в институте Будкера уже скоро лет 20, первые нейтронные пучки были получены еще в году 2007-2008.
От железок перейду к живому. Из института цитологии и генетики на установку БНЗТ было поставлено пять пациентов — не сотрудников, а пяток иммунодефицитных мышек (самцов). В физиологии я неуч, но на них моделировали терапию глиобластомы человека (это опухоль мозга — любимая игрушка для лучевой терапии, так как голова за череп фиксируется лучше, чем любой другой орган человека). Без лечения контрольные мышки протянули три месяца. Из пятерых облученных мышек три выздоровели. Это, если не запутался, пока неопубликованные результаты 2016 г.
В отличие от реактора, такие ускорители и всю установку можно ставить в клиниках по стране.
Так что через некое число лет, когда начнут работать с двуногими пациентами, это будет настоящий прорыв.
Команда Таскаева защитила свое патентами.
|
|
Удаленный пользователь |
| 07 апр 2017 10:00:14 |
Цитата: Dobryаk от 07.04.2017 07:51:09
У них 5мА, 10 было по плану.
Было 2 параллельных опыта:
1) облучались четыре клеточные культуры, включая две стандартные контрольные и две — «опухолевые» — глиом и глиобластом человека. Выживаемость здоровых клеток падала всего на 5%, а раковых, в которых накапливался бор, — на 98%!
2) использовалось 5 мышей, которым в мозг была привита «человеческая» опухоль — глиобластома. Среднее время жизни такой мыши - 5 недель. За 5 дней до предполагаемой гибели их облучили. 3 стали полностью здоровыми. Все животные без опухоли после облучения остались живы, признаков патологического воздействия на здоровые ткани не обнаружено.
|
|
Dobryаk ( Профессионал ) |
| 07 апр 2017 10:22:09 |
Я пересказал, что запомнилось из застольных разговоров в конце декабря, когда ездил в Институт Будкера оппонировать по совсем другой тематике. Вам вблизи лучше видно, такие подробности до меня не дошли — с Вашими подробностями все смотрится еще лучше! Этому можно только радоваться.
Проектные параметры не всегда достижимы, так что даже если эти 5 мА не переплюнут — все равно хорошо! Высокий ток — это высокий поток нейтронов, а высокий поток нейтронов — это короткое облучение, за которое бор из опухоли вымыть не успеет.
|
|
Удаленный пользователь |
| 07 апр 2017 11:14:52 |
Цитата: Dobryаk от 07.04.2017 10:22:09
Ну вам все же ближе, хоть и по расстоянию дальше. Вот первоисточник
Слева «Тандем»-БНЗТ, по центру Таскаев, справа Брегадзе.
Кстати, последний получил соединение, которое позволяет накапливать бор в клетках в соотношении 5:1 со здоровыми. Борфенилаланин, который мы импортируем их Чехии за 0,25(доза на 1 больного) млн рублей - 3 : 1.