Ученые РУДН определили, что опухолевые клетки в органах головы и шеи человека сильнее всего разрушает нейтронное излучение
Медики РУДН провели научное исследование по изучению биологических эффектов, вызываемых различными ионизирующими частицами в опухолевых клетках органов головы и шеи человека. Ученые доказали, что сильнее всего опухолевые клетки разрушает нейтронное излучение. Проект реализуется в рамках Федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на 2019–2027 годы, в соответствии с целями национального проекта «Наука и университеты».
По данным Международного агентства по изучению рака Всемирной организации здравоохранения, в 2020 г. в мире было выявлено более 19 млн новых случаев онкологических заболеваний и зарегистрировано почти 10 млн смертельных исходов. При сохранении имеющихся тенденций в 2040 г. количество новых диагностированных случаев онкозаболеваний возрастет до 30,4 млн, а число умерших от них людей превысит 16 млн в год.
От 50 до 70% пациентов с диагностированными опухолевыми заболеваниями в процессе лечения проходят лучевую терапию. Ключевая задача, которую необходимо решить: выбрать оптимальную тактику лечения, то есть попасть в терапевтическое окно, когда опухолевые клетки получают максимальное повреждение. Точность попадания в терапевтическое окно зависит в том чиле от выбранного источника облучения и тактики фракционирования доз.
Ученые РУДН совместно с коллегами из НМИЦ радиологии приступили к выполнению масштабного научного проекта по изучению биологической эффективности ионизирующих частиц, наиболее часто используемых для лучевой терапии. Ранее подобная научная задача была фактически невыполнимой, в первую очередь, вследствие ограниченности доступа исследователей к нескольким источникам облучения одновременно.
Совместная работа коллективов НИИ молекулярной и клеточной медицины РУДН и Медицинского радиологического научного центра имени А.Ф. Цыба дала первые научные результаты. Продемонстрировано, что при воздействии ионизирующих частиц на клетки опухолей органов головы и шеи наблюдаются значимые отличия наклона кривых «доза-эффект», использующихся для определения интервала терапевтических и безопасных доз при проведении лучевой терапии. Источником частиц выступили гамма-терапевтический комплекс, комплекс протонной терапии, нейтронный генератор и электронный ускоритель.
Особенностью проведенного исследования стало использование как низких (1 и 2 Грея), так и высоких (до 15 Грей) доз облучения, а также изучение динамики результатов в период от 1 до 5 суток после воздействия на клетки. Анализ данных показал, что ответ опухолевых клеток зависит от типа ионизирующих частиц, отличающихся такой физической характеристикой, как линейная передача энергии. Сильнее всего опухолевые клетки разрушаются при воздействии нейтронного облучения.
Совместная работа над выполнением научного проекта продолжается. Цель новых экспериментов – оценка вклада различных механизмов радиоиндуцированного ответа опухолевых клеток в общее цитотоксическое воздействие облучения.
В соответствии с целями национального проекта «Наука и университеты» полученные результаты прямого сравнения биологических эффектов, вызываемых в опухолевых клетках человека воздействием гамма-частиц, электронов, протонов и нейтронов, позволят создать технологический задел для повышения эффективности лучевой терапии при лечении онкологических заболеваний человека.
Первые систематизированные результаты, имеющие фундаментальную научную значимость, появятся в течение ближайших двух лет, однако для внесения предложений по корректировке тактики облучения пациентов с опухолями органов головы и шеи может потребоваться более длительное время.
Источник: ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»