Животные с раковыми опухолями вылечены ускорительным источником нейтронов

Новосибирский государственный университет (НГУ) совместно с Институтом ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) представил результаты эксперимента по лечению домашних животных со злокачественными опухолями по методике БНЗТ. Кошкам и собакам вводили борсодержащий препарат и облучали на ускорительном источнике нейтронов, после чего был отмечен регресс опухолей и улучшение общего состояния животных. Это первое в мире исследование in vivo на крупных млекопитающих с использованием подобного ускорителя, которое является серьезным шагом к клиническим испытаниям на людях.

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.

Кот по кличке Пушок (диагноз: «Плоскоклеточный рак мягких тканей носа и верхней губы»). А – опухоль на КТ до облучения. В – подготовка животного к облучению.
С – укладка животного во время сеанса облучения. D – динамика изменения размеров образования через одну, две, шесть недель после облучения.
Источник иллюстрации: Biology 2022, 11, 138.

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.

Некоторых «пациентов» приходилось облучать дважды. «У одной собаки на морде была такая большая опухоль, что “съела” всё контрастное вещество на КТ. После облучения на морде практически ничего не осталось. Собаке снова сделали КТ с контрастом и обнаружили четыре метастаза в легких. Облучили повторно. Сейчас собака жива и здорова, это отражено в статье», — отметил научный сотрудник ИЯФ СО РАН кандидат физико-математических наук Дмитрий Касатов.

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.

Источник: inp.nsk.su

Фото: freepik.com