Физик Таскаев обсудил инновации в борьбе с раком и рассказал, как новые разработки могли бы помочь Заворотнюк и Фриске в их лечении.
Этот тип рака, к сожалению, имеет крайне низкие шансы на излечение. Обычно пациенты умирают в течение года-двух после получения диагноза. Тем не менее, исследования показывают, что лучевая терапия, включая бор-нейтронозахватную терапию, может оказаться эффективной в борьбе с глиобластомой и рядом других опухолей.
Сергей Таскаев, ученый из Новосибирска, работающий в Институте ядерной физики имени Г. И. Будкера, долгие годы занимается исследованиями в этой области. Результатом его многолетних трудов стал создание компактного источника нейтронов, который можно использовать для терапии. За свои достижения он был награждён национальной премией в сфере инновационных технологий «Вызов».
Ядерный взрыв клетки
Дмитрий Писаренко, aif.ru: Сергей Юрьевич, что представляет собой данный метод терапии? Как он функционирует?
Сергей Таскаев: Этот метод был предложен более восьмидесяти лет назад с открытия нейтрона. Тогда учёные создали и опробовали атомную бомбу, а также предложили возможность лечения онкологических заболеваний нейтронным облучением. Реализация этой концепции столкнулась с трудностями, и лишь недавно удалось получить ускорительный источник нейтронов, который можно применять для облучения опухолей.
Данный способ лечения имеет принципиальные отличия от традиционных методов терапии рака. Он направлен на избирательное уничтожение клеток опухоли. Для начала в эти клетки встраивается бор, который доставляется туда определенными медицинскими препаратами, а затем он облучается нейтронами.
Причина в том, что бор (в частности, его нерадиоактивный изотоп бор-10) обладает способностью эффективно захватывать нейтроны. Он поглощает их, и в результате взаимодействия с нейтронами в клетке опухоли происходит ядерная реакция, выделяющая значительное количество энергии. Проще говоря, это приводит к взрыву.
— Взрыв в организме? Да ещё ядерный?
— Энергия, выделяемая при этом взрыве, распространяется лишь на расстояние в пять микрон. Большая часть энергии направлена именно на злокачественную клетку, в которой находится ядро бора, что приводит к её уничтожению. Здоровые клетки при этом не затрагиваются. Важно также, что метод способен уничтожать метастазы рака, когда другие способы лечения бывают неэффективными.
После того как была создана наша установка, мы провели эксперименты на животных. В процессе лечения мы использовали 31 животное и подтвердили эффективность терапии.
— Чем ваша установка так уникальна?
— Мы поставили перед собой цель разработать такой источник нейтронов, который бы обеспечивал оптимальное качество пучка для бор-нейтронозахватной терапии. Ясным решением было использовать для получения нейтронов литиевую мишень и применять пучок протонов с не слишком высокой энергией, но с высоким током. Нам это удалось.
Конечно, для этого нам пришлось разработать новый ускоритель заряженных частиц, впоследствии названный «ускоритель-тандем с вакуумной изоляцией». Мы также создали литиевую мишень, хотя наши коллеги утверждали, что это сделать невозможно, но мы доказали обратное.
Теперь подобные установки начали разрабатывать и за границей. У некоторых коллег это получается.
Цена километра дороги
— Ваш источник нейтронов действительно компактный. Его что, можно взять с собой? Его размеры сопоставимы с чемоданом или больше?
— Конечно, он не так мал, чтобы уместиться в чемодане, но всё же достаточно компактный, чтобы поместить его в онкологическом центре. Например, в НМИЦ онкологии имени Н. Н. Блохина мы устанавливаем его в комнате, где ранее находился рентгенохирургический аппарат.
— А где уже работает такая установка?
— Наша установка также работает в клинике китайского города Сямынь. Как я уже упоминал, мы сейчас монтируем источник нейтронов в Центре имени Блохина в Москве. Кроме того, мы начинаем разработку установки для Федерального медицинского биофизического центра имени А. И. Бурназяна.
— Какова стоимость данного оборудования?
— Весь комплекс источника нейтронов, включая ускоритель заряженных частиц и литиевую мишень с системой формирования пучка нейтронов, стоит примерно миллиард рублей. Возможно, это звучит дорого, но для некоторых проектов это сопоставимо со стоимостью одного километра асфальтированной дороги. Мы уже постепенно привыкли к качественным дорогам, зачем же экономить на здоровье? Особенно учитывая, что это русская разработка. Неужели стоит дожидаться, когда придётся приобретать нечто подобное за границей, как это было раньше?
Что касается масштабирования. Мы активно ищем промышленные партнёрства для наладки серийного производства, но многие колеблются, а некоторые просто отказывают. Тем не менее, я всё ещё надеюсь, что мы сможем найти партнёра, и вместе мы создадим российский продукт, который будет востребован по всему миру.
«Возможно, жили бы до сих пор»
— Множество известных личностей, таких как Хворостовский, Фриске и Заворотнюк, погибли от глиобластомы. Если бы установка появилась раньше, могли бы их спасти?
— Мы можем лишь делать предположения, однако, разумеется, это могло бы дать им шанс на жизнь. Вероятно, они всё ещё были бы с нами. К сожалению, прошло более шести лет с момента, когда мы получили необходимые параметры для радиотерапии, и до момента внедрения в клиническую практику. Успешные испытания на животных помогли принять решение о внедрении.
— Какие другие опухоли можно лечить с помощью бор-нейтронозахватной терапии?
— Эта терапия успешно применяется для борьбы с меланомой, а также выдающиеся результаты получены при лечении крупных опухолей головы и шеи. Врачи также обсуждают возможность лечения рецидивирующего рака молочной железы, но там ещё всё впереди.
— Россия славится своей фундаментальной наукой. Можно ли считать ваш случай примером того, как прикладная наука вырастает из фундаментальных исследований?
— Мы прошли весь путь со взлётами и падениями, но в итоге наша установка уже помогает людям. Интересно, что, решив прикладную задачу, мы также получили важные фундаментальные результаты. Например, мы уже исследовали более 20 ядерных реакций, некоторые из которых были изучены впервые. Эти знания имеют вечную ценность и важны для астрофизики, безнейтронной термоядерной энергетики и других направлений.
Не так давно мы предложили совершенно новую идею — создать нейтрон-электронный коллайдер и впервые напрямую изучить свойства нейтрона. Дело в том, что всё, что мы знаем о нейтроне, основано на измерениях его связанных состояний, таких как протоны или ядра гелия. Исследование нейтронов напрямую может изменить наши представления о них.
— Вы стали лауреатом премии «Вызов» в области будущих технологий. Какой, по вашему мнению, вес этой награды для страны?
— Для ученых признание их работы имеет огромное значение. Им нужно это так же, как художникам, актёрам, спортсменам и другим деятелям искусства. Но здесь есть нюанс: если тебе удалось что-то создать, это произошло благодаря природным способностям, которые она уже признала.
Иногда бывает обидно осознавать, что природа призывает тебя, а общество — нет. Приятно видеть, что появилась российская премия для учёных, схожая с нобелевской, и её церемония была даже более внушительной, чем вручение премий «Оскар»!
Я надеюсь, что получение мною премии «Вызов» поможет в том, чтобы наши источники нейтронов под названием VITA (с латинского — «жизнь») стали востребованным российским продуктом. Более того, мечтаем создать нейтрон-электронный коллайдер и первыми начать изучение нейтронов.
