Создан нейтронный источник для клинических испытаний бор-нейтронозахватной терапии

Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) совместно с TAE Life Sciences (США) создали нейтронный источник для клинических испытаний бор-нейтронозахватной терапии онкологических заболеваний. Ожидается, что клинические испытания на этой установке начнутся в 2021 году в госпитале г. Сямынь (Китай). В настоящий момент осуществляется сборка оборудования в клинике.

Ускорительный источник нейтронов для БНЗТ

Бор-нейтронозахватная терапия (БНЗТ) – это способ избирательного поражения клеток злокачественных опухолей. В раковых клетках накапливают изотоп бора-10, затем опухоль облучают потоком нейтронов, которые поглощаются ядрами бора. В результате ядерные реакции, которые сопровождаются большим энерговыделением, уничтожают пораженные клетки.

Метод БНЗТ был успешно опробован на ядерных реакторах. Эксперименты показали эффективность этого способа лечения опухолей головного мозга и других видов онкологических заболеваний, которые плохо поддаются лечению традиционными методами.

В ИЯФ СО РАН совместно с компанией TAE Life Sciences разработан ускорительный источник нейтронов для бор-нейтронозахватной терапии. Установка была смонтирована и успешно запущена совместно специалистами ИЯФ СО РАН и ТАЕ Life Sciences. После испытаний оборудование было отправлено в Китай и начата сборка. Установка должна быть запущена в госпитале г. Сямынь (Китай), принадлежащем компании Neuboron.

«В качестве прототипа источника для китайской клиники был взят действующий в ИЯФ СО РАН нейтронный источник, на котором сейчас успешно проводят эксперименты с клеточными образцами и малыми лабораторными животными. В нейтронном источнике используют ускоритель тандем для получения протонного пучка с энергией до 2,5 МэВ. Генерацию нейтронов осуществляют при взаимодействии ускоренного пучка протонов с литиевой мишенью. На ускорителе ИЯФ СО РАН был отработан целый ряд новых технических решений, которые позволили существенно поднять параметры нейтронного источника и повысить надежность его работы» – прокомментировал старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, кандидат физико-математических наук Игорь Шиховцев.

Как отметил ведущий научный сотрудник ИЯФ СО РАН, доктор физико-математических наук Сергей Таскаев, БНЗТ способна помогать более чем 2 миллионам больных в год при лечении глиобластомы мозга, метастаз меланомы, больших опухолей шеи и головы, менингиомы, мезотелиомы плевры, гепатоцеллюлярной карциномы, опухолей груди. Для этого, по оценкам ученого, в мире требуется более тысячи центров БНЗТ с пропускной способностью 1500 пациентов в год в каждом.

«В ИЯФ СО РАН коллектив исследователей не остановился на достигнутом и, поддерживаемый Российским научным фондом как лаборатория мирового уровня, продолжает проводить научные исследования, – прокомментировал Сергей Таскаев. – Важным прикладным результатом стала разработка литиевой мишени, обеспечивающей длительную стабильную генерацию нейтронов, что 20 лет назад казалось невозможным. Кроме того, мы получили пучок нейтронов исключительно эпитеплового диапазона энергии для визуализации бора, что кардинально упростит тестирование разрабатываемых препаратов адресной доставки бора. Еще одним важным прикладным достижением стала генерация мощного потока быстрых нейтронов уже не для БНЗТ, а для тестирования материалов термоядерного реактора ИТЭР и Большого адронного коллайдера ЦЕРН. Фундаментальным результатом стало недавнее измерение сечения неупругого рассеяния протона на атомном ядре лития в широком диапазоне энергии протона с такой точностью и достоверностью, что скоро должно стать эталоном и войти в экспериментальную базу данных ядерных реакций».

В последние годы к методу БНЗТ усилился интерес во многих странах. Компании Sumitomo, Neutron Therapeutics и TAE Life Sciences предлагают законченные решения для рынка, а компания Neutron Therapeutics заключила соглашение с крупнейшей частной японской компанией Tokushukai Medical Group на оснащение госпиталей источниками нейтронов для БНЗТ. Это еще раз подчеркивает актуальность проводимых в ИЯФ СО РАН работ.