Терапия частиц – это форма внешней лучевой терапии, в которой для лечения рака используются нейтроны, протоны или более тяжелые положительные ионы высокой энергии. По сравнению с рентгеновскими лучами (фотонными пучками), использовавшимися в прошлом, пучки частиц демонстрируют особую характеристику потери энергии, называемую пиком Брэгга. Это позволяет концентрировать дозу радиации вблизи опухоли, сводя к минимуму повреждение окружающих здоровых тканей.
В традиционной лучевой терапии распределение дозы радиации не может точно соответствовать форме опухоли, в то время как терапия частицами может точно соответствовать форме опухоли благодаря ее уникальным характеристикам энерговыделения.
Терапия частиц работает путем точного воздействия на опухоль частицами ионов высокой энергии. Эти частицы вызывают повреждение ДНК клеток тканей, что в конечном итоге приводит к их гибели. Опухолевые клетки особенно уязвимы к этому повреждению из-за их низкой способности восстанавливать ДНК.
В процессе проникновения частиц доза сначала увеличивается, затем достигает пика Брэгга, а затем быстро снижается. Эта функция сводит к минимуму радиационное воздействие на окружающие здоровые ткани.
Протонная терапия — это форма терапии частиц, которая в основном использует пучки протонов для облучения больных тканей, особенно раковых. Основное преимущество протонной терапии заключается в том, что доза осаждается в узком диапазоне глубин, что практически не приводит к значительному падающему или рассеянному облучению здоровых тканей.
Высокая мощность дозы протонных пучков позволила добиться значительных успехов в лучевой терапии, а особые свойства пика Брэгга могут еще больше усилить эффект лечения.
Углеродная терапия, при которой для доставки радиации используются частицы тяжелее протонов или нейтронов, играет все более важную роль в лечении рака. Относительная биологическая активность ионов углерода увеличивается с глубиной, обеспечивая мощную атаку на опухоли.
По состоянию на 2017 год более 15 000 пациентов по всему миру прошли терапию ионами углерода, и Япония, несомненно, является мировым лидером в консолидации клинического применения этой технологии.
С точки зрения радиационной биологии терапия тяжелыми ионами имеет очевидные преимущества при лечении рака. Ионы углерода обладают более высокой биологической активностью по сравнению с протонами, вызывая двухцепочечные разрывы ДНК глубоко внутри опухолей, что затрудняет восстановление опухолевых клеток, тем самым увеличивая вероятность успеха лечения.
Хотя терапия частицами создает множество технических проблем, таких как влияние перемещения опухоли на точность лечения, существующие передовые технологии начали решать эти проблемы. Благодаря мониторингу местоположения опухоли и передовым технологиям облучения результаты лечения продолжают улучшаться.
Это означает, что в будущем ожидается дальнейшее улучшение точности и эффективности терапии частицами, что откроет путь к полному использованию ее терапевтического потенциала.
Подводя итог, терапия частицами открывает новые возможности лечения рака благодаря своему уникальному эффекту пика Брэгга. Помимо уменьшения повреждения окружающих здоровых тканей, эта терапия также помогает повысить эффективность лечения. Однако перед лицом быстрого развития этой технологии мы не можем не задаться вопросом: станет ли терапия частиц основным методом лечения рака в будущем?