Cercetătorii de la CERN, unul dintre cele mai prestigioase laboratoare din lume, folosesc în mod regulat fizica particulelor în încercarea de a dezvălui misterele Universului. Dar know-how-ul lor face posibil, de asemenea, să respingă limitele tratamentului anumitor tipuri de cancer care până acum au fost fatale.
Fizicienii de la Organizația Europeană pentru Cercetare Nucleară – care se află în Elveția și Franța, lângă Geneva – lucrează cu acceleratori giganți de particule pentru a găsi modalități de a extinde raza de radioterapie a cancerului și de a aborda astfel tumorile greu accesibile, care altfel ar fi fost fatale.
Dr. Roberto Corsini, coordonatorul laboratorului CLEAR, aflat în centrul CERN a creat împreună cu echipa sa un accelerator liniar mare de particule: un fascicul metalic de 40 de metri, cu tuburi învelite în folie de aluminiu la un capăt și o gamă de instrumente de măsurare și cabluri de toate culorile.
“Cercetarea de aici are ca scop să creeze fascicule de electroni de foarte mare energie (particulele încărcate negativ din atom), care ar putea ajuta la combaterea mai eficientă a celulelor canceroase. Este vorba despre dezvoltarea unei tehnologii care să accelereze electronii la energiile necesare pentru tratarea tumorilor profunde, adică mai mari de 100 de milioane de electron-volți” (MeV)”, a explicat doctorul Corsini. Ideea este de a folosi acești electroni de foarte mare energie în combinație cu o nouă metodă de procesare promițătoare, numită FLASH.
Reducerea daunelor colaterale
Această metodă constă în eliberarea dozei de radiații în câteva sute de milisecunde, în loc de câteva minute, așa cum este cazul în prezent. S-a demonstrat că această metodă are același efect distructiv asupra tumorii vizate, dar provoacă mult mai puține daune țesutului sănătos din jur.
Cu radioterapie tradițională, „se creează unele daune colaterale. Efectul tratamentului FLASH scurt, dar intens, este de a reduce toxicitatea pentru țesutul sănătos, în același timp atacând în mod corespunzător celulelor canceroase”, a spus Benjamin Fisch, de la centrul CERN.
FLASH a fost folosit pentru prima dată la pacienți în 2018, pe baza acceleratoarelor liniare medicale disponibile în prezent, linacs, care furnizează fascicule de electroni cu energie joasă de aproximativ 6-10 MeV. Cu toate acestea, la o energie atât de scăzută, fasciculele nu pot pătrunde adânc, ceea ce înseamnă că tratamentul eficient a fost folosit până în prezent numai pentru tumorile superficiale, cum ar fi cancerele de piele.
Dar fizicienii CERN colaborează acum cu Centre hospitalier universitaire vaudois (CHUV) din Lausanne pentru a construi o mașină capabilă să emită un fascicul de electroni de 100 până la 200 MeV, care ar face posibilă distrugerea tumorilor care sunt mult mai greu de atins.
Schimbare de paradigmă
Tumorile canceroase profunde care nu pot fi tratate prin intervenție chirurgicală, chimioterapie sau radioterapie tradițională sunt adesea considerate o condamnare la moarte.
“Cancerele pe care nu le putem vindeca pentru moment vor fi ținta pentru aceste tipuri de cancer „care pot reprezenta o treime din cazuri, iar acest lucru ar putea schimba jocul”, a declarat profesorul Jean Bourhis, șeful departamentului de radiologie de la CHUV.
Cercetătorii speră în special că metoda FLASH, cu impactul său mult mai puțin nociv asupra țesuturilor din jur, ar putea face posibilă atacarea tumorilor depuse în creier sau în apropierea altor organe vitale.
Un accelerator compact în viitorul apropiat
Una dintre provocări este de a face acceleratorul puternic suficient de compact pentru a încăpea într-un spital.
La CERN, o mare galerie a fost dedicată acceleratorului CLEAR, care necesită 20 de metri pentru a împinge electronii până la nivelul necesar de energie și încă 20 de metri pentru a condiționa, măsura și livra fasciculul.
Dar dr. Roberto Corsini consideră că CERN are know-how-ul pentru a „accelera într-un spațiu mult mai compact”. Prototipul care este proiectat cu CHUV va avea ca scop să facă aceeași treabă cu o mașină de 10 metri. “Această soluție reduce costurile, reduce consumul de energie și variabilitatea și se poate instala cu ușurință într-un spital, fără a fi nevoie de construirea unei clădiri întregi”, a spus el.
Dacă totul decurge bine construcția prototipului este de așteptat să înceapă în februarie 2023, iar studiile clinice pe pacienți ar putea începe în 2025.
Articol de Cristina Zarioiu
