Boron neutron menangkap terapi kanser: di garisan penamat

Boron neutron menangkap terapi kanser: di garisan penamat

Sergey Taskaev
"Sains tangan pertama" №5-6 (71-72), 2016

Mengenai pengarang

Sergey Y. Taskaev – Doktor Sains Fizikal dan Matematik, penyelidik terkemuka Institut Fizik Nuklear. GI Budker dari Cawangan Siberia dari Akademi Sains Rusia (Novosibirsk), ketua makmal terapi penangkapan neutron boron dari Universiti Negeri Novosibirsk, pengarang dan pengarang bersama 240 kertas saintifik dan 12 paten.

Walaupun kejayaan besar yang dicapai dalam beberapa tahun kebelakangan ini dalam rawatan kanser, mereka masih menjadi salah satu punca utama kematian di negara maju, di mana jangka hayat semakin meningkat. Banyak tumor otak ganas, seperti glioblastomas, masih dianggap tidak dapat dielakkan: kira-kira 4 ribu orang mati dari mereka setiap tahun di Rusia sahaja. Idea penyinaran sel-sel tumor tepu dengan isotop boron-10 dengan fluks neutron dari pelbagai tenaga tertentu dilahirkan beberapa dekad lalu. Tetapi walaupun kesederhanaannya kelihatan, teknik "letupan nuklear sel" ini telah membuktikan sukar untuk dilaksanakan yang masih belum ada kompleks khusus untuk mengubati kanser menggunakan terapi penangkapan neutron boron di dunia.Terima kasih kepada kerja-kerja Institut Fizik Nuklear Novosibirsk dari Cawangan Siberia di Akademi Sains Rusia, di mana sumber pemecut padat neutron jenis baru dicipta, negara kita mempunyai peluang untuk menjadi pemimpin dunia di kawasan yang menjanjikan ini untuk mengubati tumor kanser yang paling agresif.

Rasuk neutron pertama di kemudahan kami terapi penangkapan neutron boron Kanser (BNCT, BNCT) diperoleh pada tahun 2008. Pencapaian utama tahun-tahun kebelakangan ini ialah kita bukan sahaja membawa pemasangan ke dalam keadaan kerja, tetapi juga memahami proses-proses yang berlaku di dalamnya, dan membuat perubahan yang sewajarnya kepada reka bentuk. Ini penting kerana kita berurusan dengan jenis pemecut zarah yang baru.

Dalam pemecut konvensional, zarah yang dikenakan dipam dengan tenaga dalam tiub pemecut, yang merupakan satu siri cincin logam, elektrod, yang mana potensi berturut-turut meningkat digunakan. Mereka dipisahkan oleh cincin dielektrik, yang terdedah kepada zarah sekunder dan radiasi ultraviolet pada arus tinggi, yang boleh menyebabkan kerosakan. Ini mengurangkan kecekapan tenaga dan kestabilan peranti.

Dalam pemecut tandem baru, bukannya tiub percepatan piawai, pembinaan itu digunakan dalam bentuk "kepala kubis", di mana "kepingan" -produktor digantung pada penebat "tangkai" dalam vakum. Rasuk proton yang dikenakan secara negatif melepasi pusat "kepala" pada sudut 90 ° ke "batang". Oleh kerana elektrod dalam kes ini tidak dipisahkan oleh penebat, ia boleh terletak lebih dekat antara satu sama lain, yang memastikan kadar pecutan zarah yang lebih tinggi.

Bahagian utama loji BNCT adalah jenis pemecut baru yang menjana rasuk neutron epitermal.

Kini, terdapat sebilangan jenis pemecut yang digunakan di dunia, tetapi tidak satu pun daripada mereka sebelum ini dapat menghasilkan balok proton semasa yang tinggi, yang diperlukan untuk membombardir "sasaran" – sumber neutron dengan ciri-ciri tenaga tertentu. Apabila membuat pemasangan kami, kami tidak memasuki jalan yang dipukul dan nampaknya ini menjadi keputusan yang tepat. Sudah tentu, terdapat banyak lagi pakar yang berpengalaman dalam bidang ini daripada kita, tetapi di sini "kesan amatur" bekerja: idea baru yang sama sekali baru dan tidak standard yang membantu menyelesaikan beberapa masalah yang kelihatan sukar ditemui dalam membuat pemasangan perubatan padat untuk BNCT.

Letupan sel

Idea terapi tangkap neutron boron mula-mula dicadangkan pada tahun 1936.- 4 tahun selepas penemuan neutron. Intinya adalah bahawa sel-sel kanser, tepu dengan isotop stabil boron-10, disinari dengan aliran neutron haba. Nukleus boron-10 dapat sangat berkesan menangkap neutron seperti itu, walaupun ia "melayang" masa lalu pada jarak puluhan dan ratusan kali lebih besar daripada saiz nukleus itu sendiri. Apabila neutron diserap, dua zarah besar terbentuk. Oleh kerana perencatan pesat produk boron pereputan, kira-kira 80% daripada tenaga tindak balas nuklear ini dilepaskan di dalam sel kanser, yang membawa kepada kemusnahan yang tidak dapat dipulihkan. Fluks neutron mesti mempunyai kepadatan yang mencukupi, dan maksimum penyerapannya harus jatuh pada kedalaman di mana tumor terletak. Neutron yang disebut epitermal ("perantaraan") dengan tenaga dari 0.5 eV hingga 10 keV memenuhi keperluan ini dengan sebaik-baiknya. Dalam kes ini, pengagihan tenaga perlu sangat sempit supaya sumbangan fluks neutron yang lambat dan cepat, serta sinar gamma adalah minimum.

Prinsip pengaruhnya terhadap sel-sel kanser dengan kaedah terapi penangkapan neutron boron agak mudah. Apabila neutron menyerang atom boron-10, produk yang tidak stabil dari gabungan mereka serta-merta jatuh ke dalam dua serpihan, terbang pada kelajuan yang luar biasa.Tenaga kinetik mereka tidak terlalu tinggi sehingga mereka boleh meninggalkan sel, tetapi sebelum mereka berhenti sepenuhnya, mereka menyebabkan kerosakan pada sel, menyebabkan kematiannya.

Dari Rusia – dengan idea

Semua penemuan dan perkembangan kami dipatenkan – kami mempunyai lebih daripada sedozen paten Rusia. Contoh pembangunan kami – sasaran penjanaan neutron. Apabila kami mula membuat kilang kami, satu artikel saintifik oleh pakar yang dihormati mengatakan bahawa sasaran lithium adalah yang terbaik, tetapi tidak mungkin untuk membuatnya. Kami mempunyai sasaran seperti itu telah bekerja dengan sempurna selama hampir sepuluh tahun.

Kisah kami bermula hampir dua puluh tahun yang lalu, ketika G. I. Silvestrov, ketua makmal INP SB RAS, dipanggil oleh teman dan sesama pelajarnya, yang merupakan peserta dalam sebuah persidangan di China yang didedikasikan untuk prospek dan kebutuhan terapi penangkapan neutron boron. Grigory Ivanovich sering berkata bahawa dia tahu banyak dan tahu bagaimana sebagai seorang ahli fizik, tetapi dia ingin melakukan sesuatu yang sangat berguna untuk manusia. Diilhamkan oleh idea untuk mewujudkan sumber pemecut bagi neutron untuk BNCT, dia membentuk satu pasukan peminat. Silvestrov sendiri meninggal pada tahun 2003, ketika tidak ada "besi" lagi – hanya ide, perhitungan dan eksperimen pertama pada prototipe, tetapi kerja terus. Sudah pada tahun 2007pemecut yang memperoleh garis besar yang kelihatan, dan tahun berikutnya rasuk neutron pertama telah diterima.

Baru-baru ini, kejadian yang luar biasa berlaku apabila saya dijemput ke Institut Sains dan Teknologi Okinawa – bersamaan dengan Skolkovo, di mana dana gila dilaburkan. Salah satu tugas makmal yang diketuai oleh bekas pengarah KEK (kompleks pemecut Jepun terkenal), adalah penciptaan sasaran penjanaan neutron. Setelah mengkaji soalan ini, pemimpin Jepun juga menyimpulkan bahawa mustahil untuk membuat sasaran sedemikian, tetapi kawan-kawan dan rakan-rakannya dari KEK'a meyakinkannya bahawa sebanyak mungkin! Dan saya memberitahu mereka di seminar makmal mereka bahawa ada idea alternatif yang sangat mudah bagaimana untuk melakukannya. Saya masih ingat ekspresi muka yang mengejutkan … Sekarang sasaran sedemikian sedang dibuat di seluruh dunia: dalam artikel pertama mereka biasanya merujuk kepada karya kita, maka mereka lupa. Ini adalah perkara biasa: untuk melindungi idea anda, anda tidak perlu menandakan masa, tetapi untuk mencipta sesuatu yang baru.

Sasaran yang ideal

Kesan rasuk proton yang kuat menyebabkan pemanasan bahan yang disinari, dan sejak titik lebur logam litium hanya 182 ° C, penyingkiran haba yang sangat cekap diperlukan.Pada mulanya, gali cecair digunakan untuk menyejukkan sasaran, tetapi kemudiannya terhad kepada air biasa. Oleh itu, adalah mungkin untuk memilih syarat-syarat yang memungkinkan untuk mengekalkan litium dalam keadaan pepejal, yang membatasi penyebaran isotop radioaktif berilium-7, yang tidak dapat dielakkan membentuk neutron.

Satu lagi tumit Achilles sasaran litium ialah sinaran gamma parasit yang disertakan. Penjanaan neutron epitermal yang berkesan hanya berlaku dalam lapisan permukaan litium yang sangat sempit, oleh itu, apabila proton bergerak lebih jauh ke dalam neutron, neutron tidak lagi dijana, dan gamma quanta masih dipancarkan. Ternyata tahap radiasi gamma dikurangkan dengan ketara jika penghambatan proton selanjutnya tidak berlaku dalam litium, tetapi dalam logam yang lebih berat. Untuk melakukan ini, lapisan nipis (50-100 μm) logam litium digunakan untuk substrat.

Walau bagaimanapun, proton yang "meluncur" lapisan litium hampir tidak hilang semasa brek dan "terjebak" secara praktikal pada kedalaman yang sama, di mana hidrogen berkumpul dari masa ke masa. Dengan peningkatan tekanan gas, permukaan sasaran mula membengkak. Semasa eksperimen, penyelidik berjaya memilih bahan substrat yang paling stabil -dalam penggunaan klinikal, sasaran sedemikian sudah cukup untuk berubah sekali seminggu.

Pada Oktober 2016, Kongres mengenai terapi menangkap neutron, yang diadakan setiap dua tahun, telah diadakan di Columbia, Amerika Syarikat di Missouri. Terdapat semua ahli kimia, ahli biologi dan ahli fizik, kira-kira 200 orang. Kali ini terdapat dua wakil dari Rusia – I dan V.I. Bregadze dari Institut Semula Organoelement kepada mereka. A.N. Nesmeyanov RAS (Moscow), yang terlibat dalam penciptaan sebatian yang disasarkan penghantaran boron. Ini menunjukkan pasukan kebangsaan telah mencapai kejayaan sebenar di kawasan ini.

Saya hanya tahu dua kumpulan lain di dunia, yang, seperti yang mereka katakan, menerima balok dengan parameter yang diperlukan untuk pemecut jenis lain, satu adalah orang Belgium-Jepun, yang lain adalah orang Amerika, tetapi hanya hasil kami diterbitkan hari ini. Pada kongres yang sama, 7 laporan dikemukakan oleh pihak Rusia, tiga daripadanya dilaporkan oleh orang Jepun. Dan pada ucapan pertama ada pertanyaan: mengapa mereka pergi ke Siberia sama sekali? Jawapannya mudah: terdapat satu-satunya sumber neutron yang benar-benar berfungsi.

Alexander Makarov, ahli makmal terapi penangkapan neutron boron, bercakap mengenai prinsip-prinsip operasi pemecut unik untuk lawatan biasa ke sekolah-sekolah Novosibirsk

Daripada pakar Rusia, saya ingin menyebutkan V. N. Mitin, ketua klinik veterinar di Pusat Penyelidikan Kanser Rusia. NN Blokhin, yang dengan bantuan BNCT, anjing yang dirawat dengan cukup berjaya di sebuah reaktor nuklear latihan MEPhI jiran. Selepas kematiannya 11 tahun yang lalu, karya-karya ini terhenti.

Dengan cara ini, rawatan sedemikian sangat mahal: kos ubat untuk penghantaran boron yang disasarkan agak tinggi, kerana dengan pengeluaran yang agak rumit, permintaannya rendah. Hari ini, dos ubat yang diperlukan untuk merawat satu pesakit akan menelan kos kira-kira 0.25 juta Rubel dalam kes boronenylalanine, dan 4 kali lebih banyak untuk borcaptate. Tetapi 15 tahun yang lalu, ubat-ubatan ini bernilai susunan magnitud yang lebih mahal, dan kini pada setiap persidangan BNCT, beratus-ratus ubat baru untuk penghantaran boron yang disasarkan dicadangkan dan dibincangkan. Benar, setiap masa baru … Di Rusia, sebatian ini tidak dihasilkan sama sekali, kami menggunakan persiapan yang dibuat oleh sebuah syarikat Czech Katchem.

Boron "bahan peledak"

Komponen yang mengandungi nukleus atom stabil (bukan radioaktif) isotop boron-10 kini digunakan sebagai ubat untuk terapi menangkap neutron kanser.Keperluan utama bagi sebatian ini adalah kemungkinan pengumpulan boron sel sel sel tumor berbanding dengan tisu yang sihat, toksisitas rendah dan keupayaan untuk larut dalam air.

Hari ini, BNCT biasanya menggunakan borcaptate (boric sulfhydryl) dan borfenylalanine asid amino aromatik. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, dunia secara aktif mencari dan mensintesis persediaan boron yang baru. Pelbagai bahan diuji sebagai pembawa boron, seperti berat molekul rendah (derivatif asid amino, prekursor dan analog asid nukleik, dipeptida, derivatif gula, dll), dan berat molekul yang tinggi, seperti antibodi dan serpihannya. Tugas utama, seperti dahulu, masih dapat menyelesaikan masalah penyerahan boron selektif ke sel-sel tumor dan mengumpulnya dalam jumlah yang diperlukan (sekitar 109 atom boron per sel). Nanopartikel dalam bentuk liposom – gelembung tertutup dengan kandungan air dan dinding lipid juga boleh digunakan untuk menghantar boron ke tumor. Dadah yang mengandungi boron boleh dimasukkan dalam rongga dalaman liposom dan dalam cangkerang mereka (Shmalko et al., 2013).Baru-baru ini, INP SB RAS telah mempatenkan kaedah untuk menyampaikan persediaan boron yang mengandungi BNCT di dalam sel tumor menggunakan liposom yang diubah suai, di bahagian lipid yang mana pewarna luminescent dari warna yang sama diperkenalkan, dan di bahagian air yang lain. Kawalan penghantaran ubat dibuat dengan membandingkan imej yang diperolehi dalam pelbagai warna (Taskaev et al., 2016).

Sekiranya kita berpaling kepada perkara-perkara global, maka pada pandangan saya, ahli fizik telah melakukan kerja mereka. Sekarang kita sedang memodenkan mesin kita supaya pada musim panas tahun 2017, tanpa mengira pembiayaan, kita mendapat rasuk neutron yang sesuai untuk merawat pesakit dengan kedalaman penembusan yang lebih besar, dan lain-lain. Ini rasuk ini akan sempurna dalam pemahaman saya – saya tidak melihat idea yang akan menjadikannya lebih baik. Bukan untuk apa-apa yang saya tambah surat kepada nama Inggeris projek BNCT kami. i dari perkataan "sempurna" – iBNCT. Mungkin, secara teknikal, sesuatu yang lain boleh dilakukan dengan lebih baik, tetapi mustahil untuk meningkatkan kualiti rasuk neutron pada tahap perkembangan terkini teknologi pengendalian. Cukup untuk memperbaiki – sudah tiba masanya untuk dilaksanakan!

Fizik telah melakukan kerja mereka

Apabila kami merancang pemecut kami, kami menetapkan tugas untuk mencapai arus proton semasa 10 mA, dan pada mulanya kami menerima 100 kali kurang.Kisah yang sama tahun lalu berlaku kepada rakan-rakan Jepun kami dari University of Tsukuba, yang syarikat itu Mitsubishi membuat mesin yang serupa, tetapi pada jenis pemecut yang berbeza: dengan angka yang dirancang yang sama, mereka umumnya menerima 0.1% daripada yang dikehendaki.

Impian utama saya ialah untuk mencapai sekurang-kurangnya 3 mA supaya anda boleh mula merawat orang. Dan pada awal tahun 2015, kami menerima 5 mA dengan serta-merta, meningkatkan 50 kali sekarang! Malah, hari ini, reka bentuk pemecut tidak lagi membatasi kemungkinan untuk terus meningkatkan arus. Selain itu, pada pendapat saya, ciri-ciri ini lebih daripada cukup untuk tujuan perubatan. Walau bagaimanapun, tahun depan kami merancang untuk mencapai angka yang dinyatakan – ini adalah perkara asas.

A.I. Kichigin, I.M Shchudlo, S.Yu.Taskaev berhampiran sasaran penjanaan neutron

Impian seterusnya adalah membuktikan kesesuaian kereta kami dari sudut pandangan bukan sahaja fizik, tetapi juga pengguna. Untuk ini diperlukan untuk bekerja dengan kultur sel dan haiwan makmal. Untuk menyelesaikan masalah pertama, kami berteman dengan Universiti Jepun Tsukuba, di mana terdapat klinik perubatan yang terkenal. Mengenai beliau, saya hanya boleh mengatakan bahawa terapi proton kanser, yang tahun lalu diperolehi di Protvino, bandar sains berhampiran Moscow, yang dengan bangga dilaporkan kepada V. V.Putin, dalam senarai harga klinik ini muncul pada tahun 1983, iaitu, 33 tahun lalu! Dan pada tahun 2001, Jepun menggantikan persediaan proton dengan yang lebih moden.

Dan pada bulan Jun 2015, saya bertemu dengan pengarah klinik, Akiro Matsumura, yang, antara lain, mengatakan bahawa Mitsubishi tidak dapat menjalankan pemecut untuk BNCT. Oleh itu, kami bersetuju untuk bekerjasama. Kerjasama ini saling menguntungkan. Kami mempunyai kemudahan, Jepun mempunyai banyak pengalaman dalam menjalankan penyelidikan sedemikian dan, lebih-lebih lagi, merawat orang-orang dengan BNCT di reaktor JRR-4 (Tokai), yang kemudiannya ditutup.

Untuk penyelidikan kami, empat budaya sel diperolehi di Institut Cytology, RAS (St. Petersburg), termasuk dua kawalan standard dan dua budaya "tumor" – gliomas dan glioblastoma manusia. Dengan bantuan rakan sekerja Jepun dan pakar dari Institut Biologi Molekul dan Selular, Cawangan Siberia dari Akademi Sains Rusia (Novosibirsk), satu siri eksperimen telah dilakukan terhadap penyinaran kultur sel. Untuk mengetahui dengan tepat kepekatan boron dalam tisu dan sel – dengan mata untuk kemungkinan terapi masa depan – kami dilengkapi dengan mahal (bernilai kira-kira 10 juta rubel) spektrometer jisim buatan Jepun untuk mengukur kepekatan larut.Kami membelinya dengan dana dari geran Yayasan Sains Rusia, yang dibelanjakan terutamanya untuk pembelian peralatan yang diperlukan.

Pada akhirnya, kita mendapat hasil yang hampir sempurna, apabila pada radiasi tertentu (agak besar) radiasi, kadar survival sel-sel yang sihat menurun hanya 5%, dan sel-sel kanser di mana boron terkumpul – sebanyak 98%! Hasil ini menunjukkan kualiti tinggi rasuk neutron, bahagian utamanya terdiri daripada neutron epitermal yang "betul", yang ditangkap kebanyakannya oleh atom boron.

Selari dengan pakar-pakar dari Institut Cytology dan Genetika Cawangan Siberia dari Akademi Sains Rusia (Novosibirsk), eksperimen telah dilakukan pada haiwan – tikus makmal immunodeficient, yang mempunyai tumor "manusia" – glioblastoma – disuntik ke dalam otak. Biasanya kira-kira lima minggu kemudian, tikus tersebut mati. Kami memutuskan untuk menyinari mereka (walaupun tanpa banyak harapan) 5 hari sebelum hari kematian yang didakwa. Untuk eksperimen, bekas khas dipanaskan di mana haiwan tidur diletakkan.

Dalam ujian yang paling berjaya dalam tiga daripada lima ekor haiwan, tumor diselesaikan sepenuhnya, yang disahkan oleh hasil tomografi,dan haiwan menjadi sihat – mereka tinggal di vivarium selama dua bulan lagi dan ditidurkan hanya kerana hasil eksperimen dicapai. Ini adalah hasil yang hebat. Lagipun, boronylalanine, yang kita suntikan, berkumpul bukan sahaja dalam tumor, tetapi juga di hati dan buah pinggang. Pada masa yang sama, tetikus adalah haiwan kecil, oleh itu, tidak seperti seseorang, ia disinari sepenuhnya, itulah sebabnya lebih banyak tisu sihat mengalami. Ia juga harus diingat bahawa pada peringkat lanjut perkembangan tumor akibat kematian sel kanser, nekrosis berskala besar mungkin berlaku. Tetapi walaupun dengan semua keadaan yang memburukkan ini, kita telah menyembuhkan haiwan!

Peringkat – prasyarat

Pada pemecut INP, kajian praklinikal kesan kedua-dua penyinaran neutron dan terapi penangkapan neutron boron pada kultur sel tumor, serta haiwan makmal (tikus dengan kekurangan imunodu) yang sedang dijalankan.

Dalam kajian mengenai budaya sel, sel-sel yang berbeza dari kedua-dua sel sihat dan tumor digunakan, yang kebanyakannya diwakili oleh tumor otak. Sel diinkubasi dalam medium yang diperkaya dengan isotop boron-10, dan kemudian disinari pada pemecut.Selepas penyinaran, analisis klonogenik dilakukan: daya maju sel-sel diperiksa, khususnya, kemampuan mereka untuk membahagikan dan membentuk koloni baru.

Pelajar PhD INP SB RAS I.M Shorong, pelajar siswazah L. Zaidi (Universiti Sains dan Teknologi Houari Boumediène, Algiers), sarjana NSU L. M. Gvozdeva menyediakan eksperimen

Berdasarkan eksperimen pada penyinaran haiwan, penilaian telah dibuat dari kesan pendedahan kepada terapi penangkapan neutron boron, bergantung kepada dos radiasi. Tugas mengukur dos yang diterima oleh pesakit ketika menjalankan BNCT adalah salah satu yang paling sukar, kerana dos totalnya terdiri daripada beberapa komponen, pengukuran masing-masing adalah sukar: dari sinaran gamma yang disertakan dari sasaran litium dan pemecut, dari neutron cepat, dari neutron haba dan dari penangkapan neutron oleh boron. Setiap komponen ini bergantung kepada geometri semasa sasaran litium, serta pada parameter balok proton. Tambahan pula, dos penangkapan neutron oleh boron juga bergantung pada jenis, bentuk dan lokasi tumor, serta pengagihan boron di dalamnya dan di dalam tisu sekitarnya.

Pengiraan semua empat komponen dos dan ramalan kesan pada tisu sihat dan tumor semasa BNCT adalah tugas yang lebih sukar daripada menentukan dos dalam terapi radiasi tradisional,yang biasanya bergantung pada algoritma semi-empirikal dan pengukuran dalam hantu air. Salah satu pilihan untuk mewujudkan algoritma empirikal untuk perancangan terapi adalah percubaan pada haiwan makmal, yang mana keluk-kesan kesannya diketahui. Iaitu, mengikut kesan biologi radiasi dalam tisu haiwan, adalah mungkin untuk menentukan dos yang diterima dengan lebih tepat berbanding dengan bantuan pengiraan.

A.I. Kichigin memeriksa keadaan tikus selepas penyinaran

Semua haiwan tanpa tumor kekal hidup selepas penyinaran; tiada tanda-tanda kesan patologi pada tisu sihat telah dijumpai. Kesan penyinaran di peringkat sel, termasuk proses pembentukan darah, keadaan tisu organ-organ penting, dan kesan-kesan ubat yang mengandungi boron pada organisma haiwan untuk mencari dos optimum, sedang dikaji dengan lebih mendalam.

Selepas perkembangan akhir teknologi pada haiwan, ia dirancang untuk beralih kepada ujian klinikal, iaitu terapi pada pesakit kanser.

A.I. Kichigin, Ph.D. n A.N. Makarov

Ia adalah masa untuk melaksanakan!

BNCT hari ini adalah baru untuk negara kita, kaedah yang menjanjikan dan, yang paling penting, yang telah terbukti untuk merawat kanser, supaya ia menjadi kebodohan besar bagi negeri dan perniagaan besar untuk tidak menyokongnya.Jepun yang sama kini sedang membangun lima projek BNCT yang agak berjaya pada pelbagai jenis pemecut dalam rangka kerjasama antara negara dan gergasi industri seperti Mitsubishi dan Toshiba. Malah, semua ini adalah pelaburan awam.

Cara terpendek dan paling mudah bagi kami untuk menyediakan pembiayaan untuk pembinaan kemudahan terapi BNCT adalah untuk menerima geran sebagai sebahagian daripada projek penyelidikan terobosan berdasarkan program CAE (unit akademik strategik) dari Universiti Negeri Novosibirsk. Menurut projek itu, untuk jangka masa yang sangat singkat (pembiayaan bersama negeri direka untuk 4 tahun), kita perlu membina pemasangan secara langsung untuk kegunaan perubatan dan merawat sekurang-kurangnya 10 pesakit. Ini adalah pelan yang agak bercita-cita tinggi yang tidak akan mudah dicapai, tetapi kami bukan orang asing untuk menetapkan matlamat yang kelihatannya tidak praktikal. Malah, kerja persediaan untuk pelaksanaan projek ini telah pun bermula.

Projek ini juga merancang untuk membangunkan ubat yang lebih baik untuk penghantaran sasaran boron – analog borfenylalanine Rusia.Ini akan dilakukan oleh Institut Kimia Organik Cawangan Siberia dari Akademi Sains Rusia (Novosibirsk), yang mempunyai pengeluaran perintis sendiri, bekerjasama dengan Institut Senyawa Organoelement A. N. Nesmeyanova RAS (Moscow).

Dari ceramah d. X. n., profesor V.I. Bregadze (A. N. Nesmeyanov Institut Penyusun Organoelement, RAS, Moscow):

Kita perlu melihat kepada masa depan dan mencari sebatian yang akan secara selektif terkumpul dalam tumor. Prinsip utama pengeluaran mereka adalah untuk mewujudkan konjugasi molekul komponen yang mengandungi boron dan bahagian yang bertanggungjawab untuk penghantaran yang disasarkan kepada sel-sel tumor. Pada masa yang sama, jarak di antara mereka adalah sangat penting, kerana bahagian aktif konjugasi itu boleh menjejaskan sifat-sifat "penghantar".

Asid amino, serta sebatian molekul rendah lain (porphyrin, nukleotida dan nukleosida, lipoprotein, dan lain-lain), terutamanya dituntut memainkan peranan molekul pengangkutan. Semua sebatian ini dituntut oleh sel-sel tumor, mempunyai pertalian bagi mereka dan, dengan itu, terkumpul di dalamnya.

Kami telah memperoleh konjugasi derivatif sebatian boron polyhedral dengan pelbagai porphyrin, khususnya dengan E6 chlorin.Kami memberikan semua sebatian yang disintesis oleh kami untuk ujian di Institut Kimia Bioorganik. Ahli Akademik M. M. Shemyakin dan Yu A. Ovchinnikov (Moscow) untuk menilai pengumpulan mereka dalam tumor dan tisu yang sihat. Kajian telah menunjukkan bahawa intensitas konjugasi konjugasi yang mengandungi boron dalam sel karsinoma paru memang lebih tinggi dalam hal jarak yang lebih besar antara bahagian boron dan molekul chlorin E6.

Nisbah maksimum kepekatan dadah dalam tumor dan tisu yang sihat, yang telah kami capai hari ini, adalah 5: 1. Ini lebih baik daripada borfenylalanine yang digunakan hari ini (3: 1), tetapi kita mesti berusaha lebih banyak.

Seperti yang diketahui, NSU merancang untuk memohon fasa kedua pembinaan, yang akan termasuk penciptaan klinik, di mana BNCT akan diamalkan. Tetapi ini adalah masa depan yang berkabus, jadi aplikasi untuk projek kejayaan universiti ini menetapkan satu lagi senario. Mengikut pilihan "sandaran", INP menaik taraf salah satu bangunannya, di mana pemecut akan diletakkan, serta kemudahan untuk menerima dan merawat pesakit. Kapasiti pemasangan sedemikian akan cukup besar, kerana prosedur BNCT itu sendiri berlangsung sejam, dan biasanya dilakukan sekali.

Di sebelah pemecut "Tandem-BNZT" – salah seorang pengasasnya S. Yu Taskaev (INP SB RAS, Novosibirsk) dan pemaju sebatian anti-kanser yang mengandung boron V. I. Bregadze (INEOS RAS, Moscow)

Walaupun kami terlibat dalam penciptaan pemasangan kami, kami mencari penyelesaian ideal, kami terpaksa "serentak" menyelesaikan banyak masalah yang jauh melebihi fizik pemecut. Bersama neurosurgeon Vladimir Kanygin dari Hospital Klinik Jalan di st. Novosibirsk-Glavny JSC "Railways Rusia" kami telah membangunkan dan mematenkan sistem untuk menghasilkan rasuk neutron yang betul, yang membolehkan ia mengubah arahnya. Penyelesaian teknikal mudah yang dapat dijumpai bukan sahaja membolehkan penyinaran pesakit dari mana-mana pihak, tetapi juga meningkatkan kualiti rasuk.

Dalam perbualan dengan rakan sekerja Jepun kami, idea dosimetri baru untuk BNCT dilahirkan, yang mana paten telah diterima. Dan sekali di trek kami bercakap dengan rakan sekerja di institut Andrei Sokolov, sebagai akibatnya paten muncul untuk menjana neutron monochromatic untuk mencari perkara gelap. Kini, bersama dengan Alexander Shmakov dari Institut Catalysis dari SB RAS dan Sergey Gromilov dari Institut Kimia Bukan Organik SB RAS, kita membincangkan kemungkinan menyesuaikan diri denganmesin untuk diffractometry neutron, yang akan menentukan struktur unsur cahaya bahan.

Semua idea-idea yang kami paten adalah, secara besar-besaran, sangat remeh, tetapi untuk sebab tertentu mereka hanya berfikir untuk mereka yang tidak diperkaya dengan beban pengalaman, iaitu, kepada seorang amatur. Seperti yang telah saya nyatakan, inilah cara pemasangan kami dibuat, dan saya, pada asalnya pakar plasma, dan bukan pemecut, jujur, saya masih tertanya-tanya bagaimana kita melakukannya.

Sepanjang lima tahun yang lalu, kami telah beralih daripada pakar yang berpotensi menarik dalam bidang BNCT kepada pemain sebenar dalam bidang aktiviti ini. Tahun lepas kami sebenarnya bekerja untuk pengguna. Dan ini sangat penting, kerana fizik sering berfikir: lihatlah, kami melakukan sesuatu yang sangat baik, mengapa tidak pengguna lari dan merebutnya dengan tangan mereka? Dengan pendekatan ini, tiada apa yang akan terjadi: anda perlu membuat banyak usaha untuk diri sendiri supaya kerja memperkenalkan idea dan perkembangan anda menjadi amalan yang membawa hasil yang konkrit.

Kini, kira-kira dua ribu orang telah dirawat di dunia dengan bantuan BNCT, yang mana penyelidikan dan latihan sedia ada reaktor nuklear telah digunakan, kebanyakannya tidak lagi berfungsi.Kepentingan terapi tersebut tidak perlu dijelaskan: dengan bantuannya, tumor seperti ini tidak dapat diubati hari ini sebagai glioblastoma dan metastasis kanser dapat dirawat. Tetapi sehingga kini, teknik ini masih, sebenarnya, eksperimen, dan pakar masih perlu membuat banyak usaha untuk membangunkan strategi dan kaedah rawatan yang mencukupi.

Kemudahan kami hari ini adalah satu-satunya sumber neutron padat operasi di dunia yang sesuai untuk BNCT. Kami bersedia untuk mencipta pemecut perubatan kerja, di mana ia akan dapat merawat pesakit pada tahun-tahun akan datang. Tetapi kedua-dua geran kami – dari Kementerian Pendidikan dan Sains Rusia untuk pembaikan pemasangan dan dari RNF untuk penyelidikan biologi – berakhir pada bulan Disember tahun ini. Apa yang akan berlaku esok?

Sastera
1. Terapi Tangkap Neutron: Prinsip dan Aplikasi. Eds: W. Sauerwein, A. Wittig, R. Moss, Y. Nakagawa. Springer, 2012. 533 p.
2. Taskaev S. Yu., Kanygin V. V. Terapi menangkap-neutron Bor. Novosibirsk: Penerbitan Cawangan Siberia dari Akademi Sains Rusia, 2016. 216 p.

Penerbitan itu menggunakan foto Alexander Makarov


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: