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.
В рамках эксперимента было пролечено 15 кошек и собак со злокачественными опухолями. Эксперимент проводился in vivo, то есть непосредственно на организмах. Отбором, подготовкой и клиническим сопровождением животных занималась Лаборатория ядерной и инновационной медицины НГУ в тесном 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.
«Эксперимент является одним из значимых результатов длительной совместной работы НГУ и ИЯФ по отработке методики БНЗТ. 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», — прокомментировал автор исследования, заведующий Лабораторией ядерной и инновационной медицины физического факультета НГУ кандидат медицинских наук Владимир Каныгин.
Ученый отметил, что эксперимент включал только животных 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 людей. Кроме того, биологические и терапевтические реакции на опухоли у домашних животных являются лучшими моделями реакций тканей человека, чем тела мелких грызунов. Таким образом, исследование является ключевым в тестировании технологий БНЗТ перед клиническим этапом.
«Это действительно важный результат. 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. Это дорогого стоит», — сказал соавтор исследования, главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН доктор физико-математических наук Сергей Таскаев.
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. 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», — выразил мнение Владимир Каныгин.
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. «Мы продолжим исследования, чтобы поделиться с московскими коллегами новыми наработками. Конечным итогом совместной работы НГУ и ИЯФ станет усовершенствование разных аспектов основной технологии БНЗТ на ее доклиническом этапе. Речь идет о создании определенной группы направлений доставки борсодержащих препаратов. Не исключено, что мы перейдем на другие носители или на другие варианты нейтронозахватной терапии. Возможности этой уникальной установки будут использованы по максимуму», — подчеркнул Владимир Каныгин.
По материалам пресс-службы ИЯФ СО РАН, фото Андрея Соболевского