استفاده از فیزیک ذرات برای مقابله با تورمورهای سرطانی کشنده

محققان آزمایشگاه علمی اروپا، سرن، که به طور منظم از فیزیک ذرات برای به چالش کشیدن درک ما از جهان استفاده می کنند به تازگی از مهارت خود برای کمک به درمان سرطان ها استفاده می کنند.

به گزارش تک ناک، فیزیکدانان با شتاب‌دهنده‌های ذرات غول‌پیکر در جستجوی راه‌هایی برای گسترش دامنه پرتودرمانی سرطان و مقابله با تومورهای سخت‌گیر کشنده هستند.

در یکی از آزمایشگاه‌های سرن به نام CLEAR، یک شتاب‌دهنده ذرات خطی و بزرگ متشکل از یک میله فلزی 40 متری با لوله‌های بسته‌بندی شده در فویل آلومینیومی در یک انتها، و مجموعه وسیعی از ابزارهای اندازه‌گیری و سیم‌های رنگارنگ بیرون زده در انتهای دیگر وجود دارد.

روبرتو کورسینی هماهنگ‌کننده تاسیسات در Cern در طی بازدید اخیرش از Clear به خبرگزاری فرانسه گفت، تحقیقات در اینجا با هدف ایجاد پرتوهای انرژی بسیار بالا از الکترون ها ( ذرات باردار منفی در هسته یک اتم ) انجام می شود که در نهایت می تواند به طور موثرتر به مبارزه با سلول های سرطانی کمک کند.

کورسینی توضیح داد که آنها در حال تحقیق بر روی یک “فناوری برای شتاب دادن الکترون ها به انرژی هایی هستند که برای درمان تومورهای عمیق که بیش از 100 میلیون الکترون ولت است” (MeV) مورد نیاز است.

ایده این است که از این الکترون های بسیار پر انرژی (VHEE) در ترکیب با یک روش درمانی جدید و امیدوارکننده به نام FLASH استفاده شود.

کاهش خسارات جانبی

این روش مستلزم تحویل دوز تابش در چند صد میلی ثانیه، به جای چند دقیقه مانند رویکرد فعلی است.

نشان داده شده است که این روش اثر مخرب مشابهی روی تومور هدف دارد، اما آسیب بسیار کمتری به بافت سالم اطراف وارد می‌کند.

بنجامین فیش، افسر انتقال دانش سرن گفت: با پرتودرمانی سنتی، شما در بیمار عوارز جانبی ایجاد می کنید.

او به خبرنگاران گفت که اثر درمان کوتاه اما شدید FLASH «کاهش مسمویت بافت‌های سالم است و در عین حال به سلول‌های سرطانی آسیب می‌رساند».

FLASH برای اولین بار در سال 2018 ، بر اساس شتاب دهنده های خطی پزشکی در حال حاضر موجود، Linacs، که پرتوهای الکترونی کم انرژی در حدود 6-10 مگا ولت ارائه می دهند بر روی بیماران استفاده شد.

با این حال، با چنین انرژی کم، پرتوها نمی توانند به عمق بافت نفوذ کنند، به این معنی که درمان بسیار موثر تا کنون تنها در مورد تومورهای سطحی، که در سرطان پوست یافت می شوند، استفاده شده است.

اما فیزیکدانان سرن اکنون با بیمارستان دانشگاه لوزان (CHUV) همکاری می کنند تا دستگاهی برای تحویل FlASH بسازند که می تواند الکترون ها را تا 100 تا 200 مگا ولت شتاب دهد و استفاده از این روش را برای تومورهای بسیار عمیق تر ممکن کند.

تغییر دهنده ی بازی

ابتلا به تومورهای سرطانی عمیقی که نمی توان با استفاده از جراحی، شیمی درمانی یا پرتودرمانی سنتی ریشه کن کرد، امروزه اغلب حکم اعدام در نظر گرفته می شود.

پروفسور ژان بورهیس، رئیس بخش رادیولوژی CHUV، به خبرگزاری فرانسه گفت: بیمارانی  که در حال حاضر با روش های درمانی موجود قابل درمان نیستند ، هدف قرار خواهند گرفت. . این روش درمانی برای آن سرطان‌های خاص، که ممکن است یک سوم موارد سرطان باشد، می‌تواند بازی را تغییر دهد.

امیدهای خاصی وجود دارد که روش FLASH، با تأثیر بسیار کمتر مضر آن بر بافت های اطراف، می تواند به دنبال تومورهای مستقر در مغز یا نزدیک سایر اندام های حیاتی باشد.

Bourhis گفت: این روش ممکن است مرگ و میر ناشی از تومورهای سرطانی سرسخت را به کتاب های تاریخ منتقل نکند، اما  اگر موثر باشد. حداقل فرصت جدیدی برای درمان های بیشتر وجود خواهد داشت.

یکی از چالش‌ها این است که شتاب‌دهنده قدرتمند را به اندازه کافی جمع و جور کنید تا در داخل بیمارستان جا  بگیرد.

در سرن، یک گالری بزرگ برای نگهداری شتاب‌دهنده CLEAR اختصاص داده شده است که به ۲۰ متر برای فشار دادن الکترون‌ها به سطح انرژی مورد نیاز و ۲۰ متر دیگر برای تنظیم، اندازه‌گیری و ارسال پرتو نیاز دارد.

اما کورسینی اصرار داشت که سرن دانش لازم برای “شتاب گرفتن در فضای بسیار فشرده تر” را دارد.

نمونه اولیه ای که با CHUV طراحی می شود، با دستگاهی که در مجموع 10 متر است، کار مشابهی را انجام می دهد.

کورسینی گفت: این راه حل “فشرده” “هزینه را کاهش می دهد، مصرف برق را نیر کاهش می دهد، و شما به راحتی می توانید آن را بدون نیاز به ساخت یک ساختمان کامل اختصاصی در بیمارستان قرار دهید.”

بورهیس گفت اگر همه چیز به خوبی پیش برود”. که ساخت نمونه اولیه قرار است فوریه آینده آغاز شود و آزمایشات بالینی بیماران ممکن است در سال 2025 آغاز شود.