Phương pháp mới ức chế sự di căn của tế bào ung thư

Đi đầu trong lĩnh vực này là y học hạt nhân đang được phát triển thành công trong suốt 60 năm ở thành phố Obninsk, Nga, tại Trung tâm Nghiên cứu Phóng xạ Y tế mang tên A.F. Tsyba (MRRC).

Chuyên viên vận hành máy chiếu chùm tia proton để điều trị bệnh ung thư.

Điều trị bằng ion tĩnh điện

Ba năm trước, Trung tâm Xạ trị Proton đã được thành lập tại Obninsk để điều trị những khối u nặng nhất có sử dụng kỹ thuật chiếu xạ bằng chùm tia proton phát ra từ máy gia tốc. Đây không phải là một máy gia tốc dành cho sử dụng bức xạ công nghiệp mà là máy gia tốc nhỏ gọn cung cấp nguồn bức xạ để điều trị.

Máy gia tốc hạt Synchrotron (Đồng bộ proton) với đường kính chỉ 5 mét được lắp đặt trong một tòa nhà riêng biệt. Bệnh nhân được cho ngồi trên ghế đặc biệt, đeo khẩu trang và thực hiện phiên xạ trị.

Chùm tia proton sẽ xuyên qua các mô ở độ sâu từ 7 đến 10 cm mà không bị tán xạ. Tất cả năng lượng của chùm tia tràn ra ở điểm cuối của đường chạy (hay còn gọi là đỉnh Bragg). Các hạt mang năng lượng tiêu diệt tế bào và DNA. Thách thức là chọn đúng thông số để định hướng chùm tia nhắm vào khối u mà không gây ảnh hưởng đến các mô xung quanh. Việc này được thực hiện dễ dàng hơn với proton làm nguyên liệu so với electron và photon.

Các nhà khoa học so sánh chùm tia proton với lưỡi dao phẫu thuật đốt cháy khối u ác tính theo đúng nghĩa đen. Tuy nhiên, không giống như lưỡi dao phẫu thuật thực sự, chùm tia proton không làm tổn thương các mô lân cận. Nhờ đó, nó có thể được sử dụng cho các khối u không còn chỉ định phẫu thuật triệt căn ở đầu và cổ, gần các cơ quan quan trọng.

"Máy gia tốc được thiết kế để chỉ cần 2 người vận hành - người vận hành và nhà vật lý y tế. Cả hai đều phải là người có trình độ chuyên môn cao và có thể điều trị với chất lượng cao", chuyên gia Vyacheslav Saburov, kỹ sư của Phòng Vật lý Sinh học Bức xạ của MRRC mang tên A.F. Tsyba cho biết.

Chuyên gia Vyacheslav Saburov, kỹ sư của Phòng Vật lý Sinh học Bức xạ của MRRC mang tên A.F. Tsyba.

Thiết bị độc đáo này được phát minh bởi nhà khoa học Nga Vladimir Balakin, nhân viên của Trung tâm Vật lý và Công nghệ thuộc Viện Vật lý Lebedev. Ông đã từng làm việc ở Novosibirsk dưới sự hướng dẫn của nhà vật lý hạt nhân Liên Xô Gersh Budker, sau đó chuyển đến thành phố khoa học Protvino gần Matxcơva.

Những năm 1990, ông đã biến ý tưởng của mình thành hiện thực. Vào năm 2017, thiết bị điều trị liệu pháp proton Prometheus của ông đã nhận được giấy chứng nhận đạt tiêu chuẩn thiết bị y tế. Và việc đưa thiết bị này vào danh sách các trang thiết bị y tế kỹ thuật cao giúp tăng cường khả năng cung ứng, sử dụng thiết bị Prometheus.

Các tổ chức khoa học và y tế nước ngoài đã đặt mua một số máy này.
Ông Saburov nói: “Ba cỗ máy gia tốc như vậy đang hoạt động ở Hoa Kỳ và một trung tâm proton đầu tiên dựa trên vành đai đó đã được tạo ra ở Úc”.

Theo ông, máy gia tốc Prometheus rẻ hơn nhiều so với các thiết bị tương tự của nước ngoài. Và đây là một điều rất quan trọng trong ngành y tế công đồng. Nhà vật lý cho biết thêm: “Việc xây dựng Trung tâm Xạ trị Proton ở Obninsk là rất quan trọng để phát triển công nghệ này và tăng cường tiếp cận liệu pháp điều trị tiên tiến cho người bệnh từ khắp nơi trên cả nước".

Nhà khoa học Valery Krylov, trưởng khoa điều trị phẫu thuật phóng xạ với nuclide mở của MRRC.

Ở Nga hiện có ba trung tâm trị liệu proton, bao gồm cả các trung tâm ở Dimitrovgrad và St.Petersburg. Nhưng, cần phải có ít nhất một trăm trung tâm như vậy. Chỉ riêng ở Obninsk, sáu trăm bệnh nhân đã được điều trị trong năm qua.

Một phương pháp đột phá khác đang được phát triển ở đây là công nghệ điều trị ion nặng, cụ thể là ion Carbon. Đây là những hạt khá nặng cần nhiều năng lượng hơn để tăng tốc. Các nhà khoa học của Viện Vật lý Năng lượng cao (IHEP) ở thị trấn Protvino đã tạo ra một lối ra riêng biệt từ máy gia tốc khoa học lớn. Những thử nghiệm đã được thực hiện trên tế bào và động vật và mang lại kết quả đáng khích lệ. Các nhà vật lý đã sẵn sàng thiết kế một trung tâm y tế đầy đủ cho liệu pháp carbon.

Lợi ích thiết thực của phóng xạ

"Hơn 80 năm trước, vào ngày 31 tháng 3 năm 1941, iốt phóng xạ lần đầu tiên được sử dụng để điều trị bệnh cường giáp trạng và bệnh Basedow. Đây là ngày phương pháp Theranostic ra đời. Theranostics là phương pháp tiên tiến trong chẩn đoán và điều trị ung thư bằng cách sử dụng các phân tử để đưa các chất phóng xạ vào bên trong cơ thể người một cách an toàn. Iốt đã trở thành loại thuốc phổ biến nhất trong liệu pháp hạt nhân phóng xạ, và chúng tôi bắt đầu sử dụng nó từ năm 1982", nhà khoa học Valery Krylov, trưởng khoa điều trị phẫu thuật phóng xạ với nuclide mở của MRRC nói.

Đồng vị phóng xạ là một nguyên tử không ổn định, phát ra năng lượng dưới dạng bức xạ và biến đổi thành một nguyên tố hóa học khác. Ví dụ, iốt-131 phát ra bức xạ gamma mềm và tia X, gây bất lợi cho tế bào. Đồng vị này, giống như iốt thông thường, được các tế bào tuyến giáp tiếp nhận một cách có chủ đích để tạo ra hormone, điều này được sử dụng trong liệu pháp hạt nhân.

Hạt phóng xạ tích tụ trong các mô, chúng có thể được thấy rõ khi quét trong máy ảnh gamma và máy chụp cắt lớp phát xạ positron (PET). Chẩn đoán thường được kết hợp với điều trị bằng cách sử dụng cùng một loại thuốc.

Ngoài iốt, nhiều đồng vị khác cũng được sử dụng, ví dụ, Samarium-153. Tuy nhiên, trước khi điều trị bằng đồng vị phóng xạ này, nó phải được thu nhận ở dạng thuốc, nghĩa là kết hợp với chất mang để đưa thuốc đến các tế bào ung thư. Đây là bản chất của liệu pháp nhắm mục tiêu.

Chuyên gia Vasily Petriev, người đứng đầu Phòng thí nghiệm Y học hạt nhân thực nghiệm.

MRRC là cơ sở khoa học đầu tiên trên thế giới đã tạo ra và thử nghiệm loại thuốc nhắm mục tiêu dựa trên Rhenium-188 (188Re). Giờ đây chất phóng xạ Lutetium-177 đang được các nhà khoa học thử nghiệm để điều trị ung thư tuyến tiền liệt.

"Phương pháp này đã được phát minh để phát hiện di căn. Giờ đây, một “thiết bị chiến đấu” được gắn vào chất mang, nó tiêu diệt tế bào ung thư với sự trợ giúp của bức xạ alpha và beta"- chuyên gia Vasily Petriev, người đứng đầu Phòng thí nghiệm Y học hạt nhân thực nghiệm giải thích.

Để tạo ra một loại thuốc nhắm mục tiêu, các nhà khoa học cần phải thực hiện rất nhiều thử nghiệm, kể cả trên động vật. Động vật thí nghiệm được cấy các tế bào ác tính ở tuyến tiền liệt của con người, sau đó tiêm thuốc vào tĩnh mạch đuôi và xem điều gì sẽ xảy ra.

Lutetium-177 được sử dụng cho những khối u ác tính di căn phức tạp nhất. Kể từ ngày 14 tháng 5 năm 2021, 30 bệnh nhân đã được điều trị thử nghiệm tại Trung tâm. Các chuyên gia sắp bắt đầu các thử nghiệm lâm sàng.

"20-30 năm trước, tỷ lệ sống sót thấp hơn vài lần do chưa có phác đồ điều trị nào hiệu quả như vậy đối với ung thư vú và ung thư tuyến tiền liệt. Ngày nay mọi thứ đã được cải thiện nhờ liệu pháp nhắm mục tiêu và một lượng lớn thuốc phóng xạ" - bác sĩ Krylov nhấn mạnh.

Theo SpunikNews