Лучевая терапия – в ОИЯИ обсудили новые достижения в области молекулярной радиобиологии и радиологии


https://www.youtube.com/jinrtv

Лаборатория радиационной биологии ОИЯИ провела конференцию «Радиобиологические основы лучевой терапии». Ведущие специалисты российских научных центров,  академики Российской академии наук, члены-корреспонденты  Российской академии медицинских наук и их  коллеги из Италии, Чехии обсудили  результаты экспериментальных и клинических исследований в области лучевой терапии и диагностики онкологических заболеваний.

Новый метод повышения эффективности действия ионизирующего излучения на клетки опухолевых тканей представили специалисты Объединенного института ядерных исследований – Евгений Красавин, Алла Борейко. Они проводили эту работу совместно с коллегами из Медицинского радиологического научного центра им. А.Ф. Цыба (филиала Национального медицинского исследовательского центра радиологии» Минздрава России), и конкретно с Ириной Александровной Замулаевой которая занимается радиобиологией стволовых клеток, экспериментальной онкологией, ядерной медициной, радиобиологическими основами лучевой терапии.

Евгений Красавин, член-корреспондент РАН, научный руководитель Лаборатории  радиационной биологии ОИЯИ: «Эта конференция посвящена  рассмотрению  проблем радиобиологических основ для осуществления лечения раковых заболеваний. Дело в том, что наша наука — радиационная биология — является действительно основой, базисом для совершенствования методов лучевой терапии и особенно — при использовании излучения разного качества, прежде всего — заряженных частиц как наиболее перспективных. Это очень важное мероприятие, думаю, это только начало для того, чтобы реанимировать интерес  и возможности Дубны для проведения  такого рода  важнейших  для человечества исследований. То, что касается наших разработок — они связаны с открытием нового метода усиления эффективности действия, прежде всего пучков протонов, и не только,  но и излучений электромагнитной природы, какими  являются гамма-кванты, рентгеновские лучи — это повышение эффективности  с использованием совершенно других, новых подходов, которые значительно усиливают  подходы применения заряженных частиц и других видов излучения  для  терапии рака — в отличие, например, от таких подходов, связанных со строительством углеродных ускорителей для  терапевтических целей, как создание сложных ускорительных систем —  так называемых гантри —  для того, чтобы подводить дозу к облучаемому очагу с использованием сложных устройств. Это супер-дорогие машины, США до сих пор не позволили себе строительство таких машин, И мы рассмотрели в нашем докладе — а стоит ли вообще двигаться по этому пути, есть другие подходы, есть другие пути, которые могут приблизить эффективность протонных пучков к пучкам, которые генерируют ускорители углеродного типа.  Это значительно дешевле.  Такие ускорители нужны в большом количестве и в наших странах, и вообще в мире.   Сейчас свыше 100 машин для терапевтических целей протонного типа. Надо двигаться по этому направлению. Вот мы и стараемся двигаться».

Исследования, осуществляемые под руководством Евгения Александровича Красавина на ускорителях тяжелых ионов ОИЯИ, крайне актуальны для решения  широкого круга  задач радиационной медицины. Это исследования биологического действия  ускоренных заряженных частиц высоких энергий.

В течение многих лет с использованием ускорителей протонов и тяжелых ионов в ОИЯИ  ведутся многоплановые радиобиологические исследования, расшифрованы механизмы мутагенного действия излучений на клетки. Результаты данных исследований дали начало новой радиобиологии – радиобиологии тяжёлых заряженных частиц высоких энергий.

Установки ОИЯИ служат не только для исследований, но и для лечения больных. Так,  для  лучевой (протонной) терапии  используется фазотрон.

Григорий Ширков, член-корреспондент РАН, помощник директора ОИЯИ:  «До сих пор мы использовали фазотрон, который был запущен в 1949 году и является старейшим в мире действующим ускорителем (я других таких не знаю), и используется он главным образом для лечения  онкологических больных.  Каждый год мы порядка ста человек облучаем. Мы работаем вместе с Обнинском. Медико-технический наш комплекс и радиологическое отделение МСЧ для этого были созданы. Наши планы —  мы должны как можно скорее этот исторический ускоритель отправить на покой, и рассматриваем варианты создания вместе с китайцами компактного сверхпроводящего циклотрона протонного, который есть куда поставить, и он может быть встроен в существующую систему пучков и кабин, чтобы не остались без внимания и без помощи те люди, которым мы помогаем.  А в дальнейшем надо делать самостоятельный комплекс медико-биологический, который позволил бы не только облучать  больных, но и проводить исследования. И вот эти последние результаты, о которых Евгений Александрович Красавин рассказывал – это, на мой взгляд, революционные результаты, они открывают возможности для нас, для стран-участниц ОИЯИ, проводить эти исследования, и вообще говоря, совершить некую революцию методов  лечения онкологических больных — отказаться, например, от ионных пучков, которые гораздо дороже, буквально в 10 раз, чем протонные, и решать те же самые задачи.  Это требует детального изучения, и вот такой  комплекс мог бы решать эти проблемы. Мы имеем предварительное согласие и с Росатомом, и с ведущими научными медицинскими центрами Министерства здравоохранения, которые готовы в этом участвовать и поддерживать. Мы надеемся, что Федеральное медико-биологическое агентство тоже нас поддержит в этом плане. Создание такого центра анонсировано директором ОИЯИ   в качестве одного из перспективных направлений для развития Института на ближайшие 20-30 лет».

В конце сентября 2019 года  Центр протонной терапии и медицинской радиологии заработал в Димитровграде Ульяновской области. Это пока единственный в России и самый крупный в Европе комплекс замкнутого цикла ядерной медицины. В этом проекте есть вклад Объединенного института ядерных исследований.

Григорий Ширков, член-корреспондент РАН, помощник директора ОИЯИ: «Этот ускоритель  был пересчитан у нас,  собран, настроен, запущен, отлажен  здесь в Дубне. Потом мы его на две части разобрали, там два «блина»   по сто с лишним тонн,  и он попал в Димитровград, это наш совместный продукт.  С Китаем это то, что я называю программа-минимум, мы им помогаем освоить производство сверхпроводящих ускорителей -циклотронов. Они с нами расплачиваются  не финансово, а материально, второй  экземпляр ускорителя  должен быть в Дубну поставлен, и вот он сможет заменить  устаревший фазотрон».

Ажуб Газиев, главный научный сотрудник Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН, президент Радиобиологического общества РАН: «Это очень важное событие, потому что вся идеология этой конференции посвящена повышению эффективности радиотерапии опухолей. 50%  методов терапии занимает именно облучение, облучение различными источниками излучения, в том числе протонами, гамма-излучением, рентгеном и т.д.  Это достигает определенных успехов  еще благодаря тому, что используют различные модификаторы повреждений опухолевых клеток. В частности, доклад Красавина как раз показал, что ингибируя определенные механизмы репарации (ремонта повреждения ДНК), можно достичь хороших эффектов.  То, что касается других докладов, они очень важны —  это пример взаимодействия экспериментаторов и клиницистов  в решении  этих вопросов.  Если имеются серьезные последствия  после лечения опухоли мозга  — нарушение памяти, например, то использование средств, методов, облегчающих, защищающих нормальные ткани при радиотерапии – это важный вопрос, этого удается достичь очень трудно, но я думаю, что можно добиться этого знания, как обойти эти все проблемы.   Это очень важная конференция, я думаю, что результаты, которые здесь обсуждаются, они будут очень интересны для тех, кто проводит эксперименты на животных, и тех, кто работает с больными людьми, онкологическими пациентами».

Отдаленные последствия радиотерапии, постлучевые осложнения, риск вторых опухолей – об этом как раз шла речь на конференции. Ученые занимаются разработкой новых биомаркеров индивидуальной радиочувствительности злокачественных новообразований, новыми подходами к индивидуальному планированию лучевой и комбинированной терапии.

Много еще предстоит изучать в этом направлении.  Ученым ясно одно — радиацией в первую очередь поражается ядерная ДНК, повреждения не исчерпываются только «прямым воздействием» пучка излучения на эти молекулы: в этом случае повреждения состоят в необратимом расщеплении нитей ДНК. Основной же эффект воздействия ионизирующего излучения состоит в образовании нестабильных высоко реакционно-способных молекул свободных радикалов. Эти свободные радикалы в свою очередь реагируют с молекулами ДНК, вызывая их деструкцию. Вероятность гибели клетки от действия излучения зависит не только от количества энергии, поглощенной тканью (которая в свою очередь зависит от мощности источника облучения), но и от интенсивности пучка и типа радиоактивного излучения: y — излучение, электроны, нейтроны или другие частицы.

Тематика конференции привлекла  тех, кто уже давно и плодотворно сотрудничает с ЛРБ ОИЯИ, и тех, кто еще на пути к этому взаимодействию.

Андрей  Лисица, академик РАН, член-корреспондент РАМН, директор Института биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича: «Мы находимся на самой ранней фазе нашего сотрудничества. Мы только вышли на понимание того, что необходимо это сотрудничество. Мы нашли публикации, которые раскрывают многолетний опыт работы наших коллег из ОИЯИ, из Лаборатории радиационной биологии. Коллеги, которых я пригласил, они из медицинских учреждений, они из клеточной биологии. Мы знакомились здесь с теми достижениями, которым не первый год. Чтобы вникнуть в эту проблему, необходимо какое-то время, в дальнейшем будем развивать это прицельное сотрудничество. Чем я лично занимаюсь —  я исследую белки. Мы знаем, что радиация поражает геном, нарушает генетическую информацию, клетки умирают  вследствие этого. А что происходит на уровне протеома, ведь геном кодирует рабочие машины -белки. И вот моя идея будущего сотрудничества — коллеги из ОИЯИ знают, что случилось с геномом, как он там разорвался, испортился, они понимают, что такое доза облучения, они понимают, какая бывает специфика адаптивной подготовки клеток, а  мы можем показать, что происходит с белками. Я предполагаю, что там может быть интересная картина, которая прольет свет на механизмы. И дальше все надеются на то, что это будут какие-то подсказки для трансляции в практику — для помощи людям. Еще могу добавить, в медицинской среде ОИЯИ, безусловно, известен как одного из  немногих мест, где больные, не имеющие другой возможности решения проблемы,  либо с наименьшим ущербом для своего здоровья — могут получить лечебную помощь».

Отдельные темы касались опухолей головного мозга.  Клеточные и молекулярные изменения после облучения головы при действии γ,n-излучения, экспериментальная оценка влияния регламентированной  дозы ионизирующего излучения на головной мозг.

Игорь Пронин, академик РАН, член-корреспондент РАМН, заместитель директора по научной работе Национального медицинского исследовательского центра нейрохирургии имени Н.Н. Бурденко: «Здесь наш интерес пересекается во многом, потому что хотя наш Институт занимается в основном нейрохирургическими аспектами, но то, что освещается на этой конференции, является очень важной составной частью нашей научной работы. У нас  работает достаточно мощная  лаборатория под руководством Андрея Владимировича Галанова, оснащенная самой современной техникой по лучевому  лечению пациентов с онкологией. Все вопросы, которые обсуждались на этой конференции, являются важными аспектами наших будущих взаимоотношений, потому что разработка технологий, которые улучшают лечение, улучшают радиочувствительность, и, наоборот, борются с радиорезистентностью опухолевых процессов, являются важным перспективным направлением в изучении радионейробиологии опухолей, и в частности чем мы занимаемся – опухолями головного мозга».

Евгений Красавин, член-корреспондент РАН, научный руководитель Лаборатории  радиационной биологии ОИЯИ: «Это юбилейная конференция, потому что первая конференция такого рода по проблеме протонных пучков для лечения злокачественных новообразований проводилась в Дубне  50 лет  назад. Инициатором этой конференции был Венедикт Петрович Джелепов  вместе с Николаем Николаевичем  Блохиным, директором  онкологического центра.  Это была блестящая конференция. И вот, мы должны были повести конференцию, посвященную таким вопросам».

50 лет назад  прошла первая  конференция по протонной терапии, и спустя полвека эта тема остается актуальной. Также важным остается вопрос подготовки специалистов в области радиобиологии, лучевой терапии и медицинской физики. Не случайно на  конференции было много молодежи.

Научно-информационный отдел ОИЯИ, 2019

Редактор портала: Инна ОРЛОВА
Видео и монтаж: Евгений ГОРЯЧКИН

http://www.jinr.ru

http://www1.jinr.ru/News/Jinrnews_rus.html