Neutronová záchytná terapie neboli neutronová záchytná terapie (angl. Neutron capture therapy ) je metoda radioterapie . Metoda léčby rakoviny využívající reakcí, ke kterým dochází mezi radiosenzitivními léky a neutrony . Zároveň se v nádoru předběžně hromadí bór , gadolinium ( v experimentu kadmium ) , což zvyšuje jeho citlivost na neutronové záření. Nádor je následně ozářen tepelným neutronovým tokem . Boron Neutron Capture Therapy se již používá na onkologických ambulancích . Zbývající možnosti jsou v experimentální fázi.
V důsledku absorpce neutronu borem dochází k jaderné reakci s velkým uvolněním energie v buňce , což vede k její destrukci. Bór (přesněji stabilní izotop bor-10 ) absorbuje neutrony velmi efektivně: absorpční průřez pro tepelné neutrony je 3837 barnů , zatímco absorpční průřez pro neutrony u většiny prvků je v řádu několika stodol.
V důsledku absorpce neutronu borem-10 vzniká excitované jádro boru-11 , které se za 10 −12 sekund rozpadne na jádro lithia-7 a částici alfa , která se rozletí s vysokou energií. V 6% případů je jejich celková energie 2,8 MeV a v 94% - 2,3 MeV, protože 0,48 MeV je odebráno gama kvantem . Tyto nabité částice se rychle zpomalují: jádro lithia o délce 5 mikronů , alfa částice o délce 7 mikronů. Vzhledem k tomu, že velikost buňky je asi 10 mikronů, je jasné, že 80 % energie jaderné reakce se uvolní právě v buňce, která obsahovala jádro boru, které pohlcovalo neutron.
Neutronová záchytná terapie je bezpečnější než standardní rentgenová terapie . Tento typ léčby je však ve fázi vývoje a má svá omezení.
Myšlenku zformuloval v roce 1936 americký radiolog Locher. Nezávisle na tom, na konci 40. let v SSSR , A. T. Kachugin navrhl použití protinádorových léků působících na principu záchytu neutronů. V 50. letech 20. století byla v SSSR provedena první experimentální léčba pacientů s rakovinou. V 60. letech 20. století probíhal vývoj modelů terapie v Obninském radiologickém centru a v Ústavu biofyziky (Yu. S. Ryabukhin, F. S. Baranova, N. A. Vasilyeva, V. A. Uspensky, E. F. Filin).
Výzkum byl vyvinut v USA a Japonsku .
V Japonsku zahájil základní výzkum terapie neutronovým záchytem v roce 1959 Prof. Miyakawa T. (Rentgenologická klinika kliniky Tokijské univerzity ), Watanabe N. a další a v roce 1968 prof. Hatanaka H. ( Lékařská fakulta Teikyo University ) poprvé provedl radioterapii v Japonsku pomocí reaktoru Hitachi (HTR). Poté bylo na tomto reaktoru provedeno 13 klinických studií pro léčbu maligních mozkových nádorů pomocí sloučenin boru, které se vyznačují vynikajícími vlastnostmi selektivní akumulace v rakovinných buňkách.
Do roku 1989 bylo provedeno asi 100 klinických studií pro léčbu maligních nádorů mozku a od roku 1993 experimentální léčba 61 pacientů v reaktoru KUR . Japonským vědcům se podařilo zvýšit účinnost metody pomocí epitermálních neutronů, které mají vysokou energii a jsou schopny pronikat hluboko do nádorů. Navíc použití dvou sloučenin boru, které se liší svými kvalitami, umožňuje akumulaci velkého množství této látky v nádoru. Bylo také zavedeno počítačové modelování objemu neutronových svazků.
V současné době v Japonsku fungují dva reaktory "lékařské kvality", KUR, vlastněný Univerzitou v Kjótu , a JRR , který provozuje Japonská agentura pro atomovou energii . Objemnost potřebného vybavení neumožňuje použití této metody na konvenčních klinikách, ale od roku 2009 probíhají ve výzkumném ústavu v reaktoru Kjótské univerzity experimenty na zvířatech s použitím malorozměrového cyklotronového urychlovače pro terapii záchytem bóru a neutronů.
Tento typ terapie se již používá k léčbě mozkových nádorů . V INP je. G. I. Budker v roce 2007 vytvořil neutronový zdroj pro experimenty se záchytem boru a neutronů. [jeden]
Studie terapie neutronovým záchytem se provádějí na horizontálních experimentálních kanálech reaktoru IRT v MEPhI (NRNU MEPhI) spolu s ruským centrem pro výzkum rakoviny pojmenovaným po N. N. Blokhinovi a FMBTS pojmenovaným po N. N. A. I. Burnazyan FMBA z Ruska (nástupce SSC IBF). Byla prokázána účinnost terapie u psů se spontánními nádory.
Tradičně se izotop boru-10 používá pro neutronovou záchytnou terapii.
Nejlepší schopnost zachycovat neutrony má 157. izotop gadolinia a jaderná reakce, ke které dochází při zachycení neutronu, je doprovázena silným radioaktivním zářením. Zdálo by se, že je ideálním kandidátem pro terapii záchytem neutronů. Existuje však řada problémů, které jeho použití téměř znemožňují:
Myšlenky využití magnetických nanočástic ke zlepšení klinické účinnosti léčiv vycházejí ze skutečnosti, že látky vytvořené pomocí nanotechnologických přístupů se svými fyzikálně-chemickými vlastnostmi liší od sloučenin získaných v tradiční lékové formě. Magnetické nanočástice lze polohovat pomocí magnetického pole, stejně jako bezkontaktně řídit jejich pohyb v orgánech a tkáních působením vnějšího magnetického pole. Fagocytární buňky transportují magnetické nanočástice do „cílových tkání“ a magnetické pole navíc zaostřuje a lokalizuje oblast terapeutického účinku. [2]
Jaderné technologie | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Inženýrství | |||||||
materiálů | |||||||
Jaderná energie |
| ||||||
nukleární medicína |
| ||||||
Jaderná zbraň |
| ||||||
|