İsviçre, Cenevre dışındaki bir fizik araştırma merkezi olan CERN, evrenimizin bazı yapı taşlarını keşfetmesiyle tanınır. Ancak bilim adamları, kanseri tedavi etmenin yeni yollarını da araştırıyorlar. Mevcut radyasyon terapileri, kanserli hücreleri öldürmek için proton demetleri, iyon adı verilen yüklü parçacıklar veya ışık fotonları kullanırken, vücudun derinlerindeki tümörleri hedeflemek için başka bir parçacık daha uygun olabilir: elektron.
Yakın zamanda yapılan bir çalışmada , fizikçilerden oluşan bir ekip, çok yüksek enerjili elektron (VHEE) ışınlarının tümörlere mevcut tedavilerden 10 kat daha derine ve öyle bir hassasiyetle ulaşabileceğini ortaya çıkardı ki, doktorlar çevre dokulara zarar vermeden hayati organların yakınındaki kanserleri hedef alabilir.
130 metrelik bir parçacık hızlandırıcıya ev sahipliği yapan CLEAR’da (CERN’in Araştırma için Doğrusal Elektron Hızlandırıcısı) yapılan araştırma, manyetik merceklerle odaklanan yüksek enerjili elektron ışınlarının, radyasyon için kullanılan büyük bir su kovası olan bir “su hayaleti”nin derinliklerine gidebildiğini buldu. çalışmalar – saçılma olmadan. Vücut yüksek su içeriğine sahip olduğu için hayalet, bir insan için uygun bir ikame olarak kabul edilir. Deney, tıbbi tesislere kurulacak olan VHEE ışınları oluşturmak için kullanılan parçacık hızlandırıcı türü olan gelecekteki daha küçük doğrusal hızlandırıcıların yolunu açabilir.
Araştırmanın yazarlarından Strathclyde Üniversitesi’nden fizikçi Dino Jaroszynski, bulguların “çok basit bir fikre doğru büyük bir adım” olduğunu söylüyor. “Metodumuzun ana avantajı, dozu küçük bir bölgeye konsantre edebilmemizdir. Ve bu başka hiçbir yerde yapılmadı.”
İnsan denemeleri yapmayan CLEAR için bir sonraki önemli adım, yöntemi, tedavinin hastalar üzerinde çalışılabileceği hastanelerde kullanıma uyarlamak. CERN’den yaklaşık 40 mil uzaklıktaki Lozan Üniversite Hastanesi’ndeki multimilyon dolarlık bir program sayesinde, klinik deneylerin 2025’te başlaması planlanıyor . MRI tarayıcılarına yakın boyutta denemeler.
Plan, 2014 yılında geliştirilen ve FLASH olarak bilinen bir teknik kullanarak VHEE ışınlarını derin tümörlere saniyeden daha kısa bir sürede iletmektir . CERN’de kıdemli bir bilim adamı olan Roberto Corsini, “Tüm dozları tek bir tedavide ve bir saniyeden daha kısa sürede sıkıştırırsanız, tümör üzerinde aynı etkiyi korursunuz” diyor.
Corsini, bu yaklaşımın VHEE ile birlikte kullanılmasının, tipik olarak birden fazla seansta uygulanan bir radyoterapi programının tek bir hızlı vuruşta verilmesine izin vererek kanser tedavisinde “terapötik bir devrim” getirebileceğini söylüyor. Yöntem ayrıca “hassas bir organa çok yakın oldukları veya radyoya dirençli oldukları için artık radyoterapi ile tedavi edilemeyen tümörleri” hedefleyebilir, bu nedenle dozu diğer dokuya zarar verecek bir düzeye yükseltmeniz gerekir.
Bir fizik laboratuvarında kanser araştırması
Havalandırmaların ve su pompalarının alçak sesi, lineer hızlandırıcının mekanizmasının sarıya boyanmış kalın metal ayaklar üzerinde oturduğu penceresiz CLEAR tesisini dolduruyor. CLEAR’da araştırma 2017’de başladı ve bugün çalışmaların yaklaşık dörtte biri, elektron ışınlarının tıbbi durumları tedavi etmek için kullanılabileceği yolları araştırıyor. Düşük enerjili elektron ışınları, yüzeysel lezyonlardaki kanserli hücreleri veya vücut yüzeyine yakın hasarlı dokuları öldürmek için kullanılırken, 5 ila 20 kat daha fazla enerjiye sahip ışınlar, tümörü 8 inç’e kadar gizlenen hastalar için bir yaşam çizgisi sağlayabilir. deri.
Kanser yılda yaklaşık 10 milyon insanı öldürüyor. Bu yıl Amerika Birleşik Devletleri’nde yaklaşık iki milyona kanser teşhisi konacak ve bu sayının yaklaşık yarısı radyoterapi alacak. Kanserlerin üçte biri, geleneksel radyasyona ve ayrıca bireysel tümörleri hedefleyemeyen kemoterapi ilaçlarına dirençlidir.
Mevcut parçacık bazlı tedaviler, kanserli hücrelerin doğasına göre uyarlanmış çeşitli biçimlerde gelir. Beyin ve boyun gibi sağlıklı dokuların hastaya ciddi şekilde zarar verebileceği vücudun bölümlerindeki kanserleri hedeflemek için kullanılan kesin bir tedavi olan proton tedavisini içerir. İyon tedavisi, boğaz, pankreas veya karaciğerdekiler gibi tedaviye dirençli tümörlere karşı yüksek dozlarda yüklü parçacık demetleri kullanır. Bu arada foton ışını tedavileri, kanser hücrelerini öldürmenin etkili bir yolu olan ancak ikincil hasar riskiyle birlikte gelen, bir röntgen sırasında salınan radyasyona benzer radyasyon yayar.
Lozan Üniversitesi’nden bir onkolog olan Jean Bourhis, bazı araştırmalar, derin yerleşimli tümörlerin FLASH ve proton tedavisinin bir kombinasyonu ile tedavi edilip edilemeyeceğine odaklandı, ancak VHEE ileten makinelerin “çok daha kompakt ve daha az maliyetli olması bekleniyor” diyor. İnsan denemesine liderlik eden hastane.
Jaroszynski, ümit vaat eden araştırmalara rağmen, “yapılması gereken daha çok iş var” diyor. Yeni bir radyoterapi türünün geliştirilmesi, “yalnızca bir yandan işe yaradığını ve ayrıca herhangi bir olumsuz yan etkisi olmadığını kanıtlamak için yıllarca, yıllarca ve yıllarca süren denemeler gerektirir.” Araştırmacıların ayrıca VHEE tedavileri hakkında ışının en etkili açısı ve radyasyon dozu gibi “birçok cevaplanmamış sorusu” vardır. Bir kez daha analiz yapıldıktan sonra, “etkiyi ve faydaları gerçekten hedeflemek ve maksimize etmek için ışının parametrelerini çok daha iyi optimize edebiliriz.”
Yine de bilim adamları, yeni bir kanser tedavisi çağının ufukta göründüğü konusunda iyimserler. Higgs bozonu adı verilen ve kütle oluşturmak için diğer parçacıklarla etkileşime giren bir parçacığın ünlü keşfedildiği CERN’deki araştırmacılar için bu yeni, heyecan verici bir fizik türüdür.
CERN’de hızlandırıcılar ve teknoloji direktörü Mike Lamont, “Higgs bozonu bir şeydir” diyor. “İnsan bir başkadır. Ve bu, parçası olmaktan çok mutlu olduğumuz bir şey.”
