Θεραπεία καρκίνου με δέσμες νετρονίων

Posted on 10/04/2016

0


Ανιχνευτής νετρονίων BF3

Ανιχνευτής νετρονίων BF3

Μια πρόκληση με την οποία ήρθαν αντιμέτωποι οι φυσικοί μετά την ανακάλυψη του νετρονίου από τον Chadwick ήταν να βρουν έναν εύκολο τρόπο ανίχνευσης αυτών των ηλεκτρικά ουδέτερων σωματιδίων. Η αλληλεπίδραση των νετρονίων με την ύλη δεν προκαλεί σπινθηρισμό ή ιονισμό και πραγματοποιείται σχεδόν αποκλειστικά διαμέσου της ισχυρής αλληλεπίδρασης.

Οι μέθοδοι ανίχνευσης των νετρονίων βασίστηκαν στην παρατήρηση των φορτισμένων σωματιδίων που παράγονται όταν τα νετρόνια προκαλούν πυρηνικές αντιδράσεις. Για νετρόνια με πολύ μικρές ταχύτητες (θερμικά νετρόνια) ο αποτελεσματικότερος τρόπος ανίχνευσης ήταν διαμέσου της πυρηνικής αντίδρασης:

n + 10B  –>  7Li + α (Q=+2,79 ΜeV)

Η πιθανότητα να πραγματοποιηθεί αυτή η πυρηνική αντίδραση είναι τόσο μεγαλύτερη όσο μικρότερη είναι η κινητική ενέργεια των νετρονίων (η ενεργός διατομή της αντίδρασης είναι περίπου 3800 b όταν τα νετρόνια έχουν ενέργεια 0,25 eV). Οι ανιχνευτές νετρονίων βορίου (π.χ. ανιχνευτές φθοριούχου βορίου BF3), που άρχισαν να κατασκευάζονται στην δεκαετία του 1950, έφτασαν να έχουν απόδοση ανίχνευσης μέχρι και 90% όσον αφορά τα θερμικά νετρόνια.

Αυτή η απλή μέθοδος ανίχνευσης νετρονίων χρησιμοποιείται σήμερα ως το νέο «όπλο» εναντίον του καρκίνου, όπως καρκίνου του  εγκεφάλου  ή του κακοήθους μελανώματος που θεωρείται ως η πλέον επιθετική μορφή καρκίνου του δέρματος.

Στην θέση της συμβατικής θεραπείας με ακτίνες Χ, η επιστημονική κοινότητα επιχειρεί να αντικαταστήσει με την ακτινοβόληση των καρκινικών κυττάρων με νετρόνια μόνον μια φορά επί περίπου μια ώρα.

Στο προτεινόμενο σχήμα θα υπάρχουν δυο βήματα. Στο πρώτο θα χορηγούνται στον ασθενή σκευάσματα με περιεχόμενο το Βόριο-10. Στο δεύτερο στάδιο χαμηλής ενέργειας δέσμη νετρονίων θα πλήττει με την μέγιστη δυνατή ακρίβεια τους καρκινικούς όγκους.

Τα σωμάτια θα παράγονται σε «μικρούς» επιταχυντές κατασκευασμένους ειδικά γι’ αυτή την χρήση απαλλάσσοντας έτσι τους ειδικούς από την εξάρτηση που αναγκαστικά είχαν από την λειτουργία πυρηνικών αντιδραστήρων.

Το Ιαπωνικό Εθνικό Κέντρο για την αντιμετώπιση του Καρκίνου στο Τόκιο (National Cancer Center-ΝCC) φαίνεται ότι εναποθέτει σημαντικές ελπίδες στην πρωτοποριακή μέθοδο προγραμματίζοντας την έναρξη κλινικών ερευνών τον επόμενο Μάρτιο.

Tο βίντεο ακολουθεί αναφέρεται στην συγκεκριμένη θεραπεία που ονομάζεται ΒΝCT (Boron Neutron Capture Therapy):

Το χημικό στοιχείο Βόριο-10 με την μορφή φαρμακευτικού σκευάσματος χορηγείται στους ασθενείς επειδή εναποτίθεται στα καρκινικά κύτταρα δημιουργώντας προϋποθέσεις μετατροπής τους σε εν δυνάμει «βόμβες» έτοιμες προς πυροδότηση με «εντολή» από το εξωτερικό περιβάλλον. Για την ολοκλήρωση της πειραματικής διαδικασίας χαμηλής ενέργειας νετρόνια προσπίπτουν στις καρκινικές περιοχές.

Τα νετρόνια αντιδούν με το Βόριο-10 δημιουργώντας σωματίδια άλφα και πυρήνες λιθίου 7. Με αυτή την πανίσχυρη σε τόσο μικρή κλίμακα πυρηνική διαδικασία καταστρέφονται αμέσως τα καρκινικά κύτταρα. Είναι σημαντικό ότι τα σωματίδια άλφα και οι πυρήνες λιθίου 7 ταξιδεύουν αντίστοιχα σε απόσταση μόλις 9 και 4 μικρόμετρα, κι έτσι δεν αποτελούν κίνδυνο για τα υγιή κύτταρα.

Αξίζει να σημειωθεί ότι ενώ μεν η θεραπεία του καρκίνου με ακτινοβολία νετρονίων προτάθηκε πολλά χρόνια πριν από αμερικανικούς επιστήμονες οι Ιάπωνες έχουν παραλάβει την σκυτάλη σε αυτήν την πολλά υποσχόμενη έως τώρα μέθοδο.

Η Ιαπωνία διεξήγαγε σχετικές έρευνες ήδη από το 1968 ωστόσο οι δυνατότητες για κλινική μελέτη ήταν εξαιρετικά περιορισμένες επειδή το εγχείρημα για την παραγωγή νετρονίων βασίζονταν στους πυρηνικούς αντιδραστήρες. Επομένως σε πολυ μεγάλες εγκαταστάσεις, με κλιμακωτά σοβαρούς περιορισμούς πρόσβασης σε συγκεκριμένους χώρους και βέβαια μεγάλη δυσκολία μεταφοράς των ασθενών εκεί.

Προκειμένου να αντιπαρέλθουν το πρόβλημα οι ειδικοί σε αρκετά ιαπωνικά νοσοκομεία, στο χρονικό διάστημα μεταξύ 1998 και 2008, βασίσθηκαν στον Ερευνητικό Αντιδραστήρα του πανεπιστημίου του Κιότο στην Οσάκα καθώς και στον μεγάλης ηλικίας Αντιδραστήρα JRR-4 στο Τοκάϊ του Ιαπωνικού Οργανισμού Ατομικής Ενέργειας.

Και οι δυο τέθηκαν εκτός λειτουργίας κατόπιν του καταστροφικού σεισμού και των επιπτώσεων του τον Μάρτιο του 2011 στην Ιαπωνία. Όπως και να έχει οι πυρηνικοί αντιδραστήρες λειτουργούν για τελείως διαφορετικούς σκοπούς και γι’ αυτό είναι ακατάλληλοι για εφαρμογές όπως η συγκεκριμένη.

Το νέο σύστημα για την πειραματική μελέτη βασίζεται σε επιταχυντή που δεν απαιτεί για την λειτουργία του πυρηνικό καύσιμο. Επομένως λόγω μεγέθους και υλικών οι επιταχυντές μπορούν να εγκατασταθούν σε νοσοκομεία όπως και οι μονάδες για ακτινογραφίες, οι αξονικοί τομογράφοι κλπ.

Σε έγγραφο που δημοσιοποιήθηκε το 2012 στην επιθεώρηση «Radiation Oncology» με συγγραφέα το Rolf F. Barth του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Ohio και άλλους ειδικούς παρατίθενται διάφορες κλινικές μελέτες στην Ιαπωνία, την Ευρώπη, την Αργεντινή και την Ταϊβάν.

Σε μια από αυτές που διεξήχθη από Ιάπωνες ερευνητές μεταξύ του 2001 και του 2007 το Ιαπωνικό Εθνικό Κέντρο κατά του καρκίνου διαπίστωσε κάτι ιδιαίτερα ενθαρρυντικό.

Η θεραπεία ήταν αποτελεσματική σε 22 επί σύνολου 26 ασθενών με υποτροπιάζοντα καρκίνο εγκέφαλου και λαιμού για τους οποίους δεν υπήρχαν άλλες επιλογές θεραπείας. Το μήνυμα είναι όντως ελπιδοφόρο αρκεί να επιβεβαιωθεί σε μεγάλη κλίμακα και να λειτουργήσει σε καθημερινές συνθήκες θεραπείας.

Πηγές: http://www.efsyn.gr/arthro/iapones-aktinovoloyn-ogkoys-me-desmes-netronion , Χρήστος Προυκάκης- http://www.japantimes.co.jp/news/2016/04/06/national/science-health/japanese-researchers-to-test-new-weapon-on-unbeatable-cancers/#.VwmD2qxISVd

Ετικέτα: