В Новосибирске животных с раковыми опухолями теперь можно лечить ускорительным источником нейтронов

НГУ совместно с Институтом ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН представили результаты эксперимента по лечению домашних животных со злокачественными опухолями по методике БНЗТ.

Бор-нейтронозахватная терапия (БНЗТ) – методика избирательного уничтожения клеток злокачественных опухолей путем накопления в них изотопа бор-10 и последующего облучения пучком нейтронов. При взаимодействии бора и нейтрона происходит ядерная реакция, в которой рождаются частицы с высокой энергией (альфа-частица и атомное ядро лития). Они перемещаются на короткие расстояния (5-9 мкм, что сопоставимо с диаметром клетки млекопитающего) и наносят смертельные повреждения опухолевым клеткам, не затрагивая при этом здоровые.

Как это происходит

Кошкам и собакам вводили борсодержащий препарат и облучали на ускорительном источнике нейтронов, после чего был отмечен регресс опухолей и улучшение общего состояния животных. Это первое в мире исследование in vivo (внутри живого) на крупных млекопитающих с использованием подобного ускорителя, которое является серьезным шагом к клиническим испытаниям с людьми.

В рамках эксперимента к исследованиям было пролечено 15 кошек и собак со злокачественными опухолями. Отбором, подготовкой и клиническим сопровождением животных занималась Лаборатория ядерной и инновационной медицины НГУ во взаимодействии со специалистами ветеринарных клиник. Генерацию нейтронного пучка нужных параметров на установке обеспечивал ИЯФ СО РАН.

Процедура облучения продолжалась в среднем два часа. Незадолго до начала облучения кошкам и собакам вводили препарат адресной доставки бора, затем их погружали в медикаментозный сон и фиксировали под ускорителем. Во время облучения проводился мониторинговый контроль основных физиологических параметров животных. Весь период после лечения животных протекал под постоянным наблюдением сотрудников лаборатории и ветеринарных врачей. Динамика опухолей и параметры общего состояния подопечных верифицировались томографически и при повторных лабораторных анализах.

Впервые в мире

– Эксперимент является одним из значимых результатов длительной совместной работы НГУ и ИЯФ по отработке методики БНЗТ, – отметил автор исследования, заведующий Лабораторией ядерной и инновационной медицины физического факультета НГУ кандидат медицинских наук Владимир Каныгин. – За 50-летнюю историю методики по всему миру было проведено достаточно много экспериментов, но до сих пор в публикациях не отмечалось исследований на крупных млекопитающих с использованием ускорительных источников нейтронов. В этом отношении мы являемся абсолютными лидерами. Можно констатировать, что эффект БНЗТ получен не только на клеточных культурах и лабораторных мышах, но и на крупных млекопитающих — кошках и собаках, а в дальнейшем, возможно, на кроликах и свиньях. В широком смысле это обязательный этап внедрения БНЗТ-технологий в медицинскую практику.

Научная значимость

Ещё этот эксперимент ценен тем, что в нём за основу брались только животные со спонтанными опухолями, а не привитыми, как у лабораторных мышей. У кошек и собак, как правило, развиваются сходные виды рака в тех же органах, что и у человека. Кроме того, биологические и терапевтические реакции на опухоли у домашних животных являются лучшими моделями реакций тканей человека, чем тела мелких грызунов. Поэтому исследование является ключевым в тестировании технологий БНЗТ перед клиническим этапом.

– Это действительно важный результат, – считает соавтор исследования, главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН доктор физико-математических наук Сергей Таскаев. – Мы своими глазами увидели, что методика работает. Мы изготовили источник нейтронов и получаем на нем пучок, качество которого позволяет лечить собак и кошек со злокачественными опухолями, что и было продемонстрировано.

Впрочем, некоторых «пациентов» приходилось облучать дважды. У одной собаки на морде была такая большая опухоль, что «съела» всё контрастное вещество на компьютерной томографии. После облучения на морде практически ничего не осталось. Собаке снова сделали КТ с контрастом и обнаружили четыре метастаза в легких. Облучили повторно. Сейчас собака жива и здорова.

Перспективы развития такого лечения

Ученые утверждают, что задачу создания нейтронного источника, пригодного для терапии, они решили, и сейчас максимум, что они могут сделать – проводить систематическое лечение животных.

– До нас лучевого воздействия на опухоли у собак и кошек никто в регионе не проводил, – указывает Владимир Каныгин. – Мы пионеры в этой области, по крайней мере, за Уралом. Нам поступает масса запросов на предмет оказания такого рода помощи, таков неожиданный «побочный эффект» эксперимента. Думаю, это направление будет развиваться в ближайшем будущем.

Сейчас в России запущена государственная программа по переводу ускорительного источника нейтронов, построенного в ИЯФ СО РАН, в клиническую фазу. В 2023-2024 годах специалисты института изготовят и поставят источник в ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» для проведения доклинических и клинических испытаний БНЗТ. Как заверил один из авторов проекта – Владимир Каныгин: «Возможности этой уникальной установки будут использованы по максимуму».