Radioaktywne jony niszczą komórki rakowe. Mają być "super precyzyjne"

Jak wykazały badania na myszach, wiązka radioaktywnych jonów węgla 11C może precyzyjniej niszczyć komórki nowotworowe u myszy, co powinno ograniczyć uboczne skutki terapii – informuje serwis „arXiv”.

Nowy sposób niszczenia guzów nowotworowych za pomocą wiązek radioaktywnych cząstek byłby przydatny zwłaszcza w leczeniu nowotworów o trudnych lokalizacjach - w pobliżu tak wrażliwych na promieniowanie narządów, jak rdzeń kręgowy, płuca czy nerw wzrokowy.

Do niszczenia komórek nowotworowych podczas radioterapii wykorzystuje się między innymi promieniowanie rentgenowskie o wysokiej energii. Jeśli jednak guz jest zlokalizowany głęboko, naświetlanie może uszkadzać zdrową tkankę na drodze wiązki promieni.

Bardziej selektywnie działają wiązki cząstek, na przykład protonów (terapia protonowa) – większość swojej energii wyzwalają na z góry ustalonej głębokości wewnątrz ciała.

Problem w tym, że trudno dokładnie określić, gdzie absorbowana jest szczytowa dawka promieniowania – nadal może dochodzić do uszkodzenia sąsiadujących z guzem wrażliwych narządów. Może to wynikać na przykład z niedokładności kalibracji aparatury czy odmienności budowy anatomicznej.

Nowa nadzieja w leczeniu raka

Prof. Marco Durante z Uniwersytetu Technicznego w Darmstadt w Niemczech i jego współpracownicy zademonstrowali nową metodę: naświetlanie wiązką radioaktywnych jonów węgla 11C, którą można sterować z dużo większą dokładnością.

Kiedy radioaktywne jony węgla 11C dostają się do organizmu, część z nich ulega rozpadowi. Powstają wówczas pozytony - cząsteczki antymaterii będące odpowiednikami elektronów.

Gdy pozytony zderzają się z będącymi w pobliżu elektronami, ulegają anihilacji – przemianie w energię w postaci promieniowania gamma. Śledząc tę emisję, można dokładnie zlokalizować, gdzie działa wiązka – i ewentualnie skorygować jej położenie.

Węgiel 11C jest izotopem bardzo niestabilnym – połowa atomów rozpada się w ciągu 20,3 minuty. Aby wytworzyć wiązkę jonów 11C, potrzebny jest akcelerator cząstek. Prof. Durante korzystał z akceleratora w GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research w pobliżu Darmstadt.

Czy terapia zadziała u ludzi?

Naukowcy wycelowali wiązkę jonów 11C w guz (osteosarcoma) zlokalizowany w obrębie szyi, w pobliżu rdzenia kręgowego 32 myszy. Aby się upewnić, czy wiązka trafia tam, gdzie powinna, wykorzystano skaner do pozytonowej tomografii emisyjnej, który wykrywa i lokalizuje promieniowanie gamma typowe dla anihilacji par elektron-pozyton.

U myszy naświetlonych niską dawką guzy rosły wolniej w porównaniu z myszami, których guzy nie były naświetlane. Natomiast w grupie poddanej działaniu wyższej dawki guzy całkowicie przestały rosnąć i nie wykryto żadnych uszkodzeń rdzenia kręgowego.

Niestety, nie wiadomo na razie, czy potencjalna nowa metoda leczenia byłaby skuteczna w przypadku ludzi. Wykazanie tego zajmie wiele lat.

Katarzyna Grzelak

Źródło: PAP