Megadawki protonów skutecznie eliminują komórki nowotworowe
Megadawki protonów skutecznie eliminują komórki nowotworowe
Powstał ośrodek terapii protonowej dla pacjentów z nowotworami. Jego sercem jest cyklotron Proteus C-235 i dwa stanowiska terapeutyczne w Centrum Cyklotronowym Bronowice, będącym częścią Instytutu Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego PAN w Krakowie (IFJ PAN).
List intencyjny w sprawie współpracy podpisali prof. Krzysztof Warzocha, dyrektor Centrum Onkologii-Instytutu im. Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie i prof. Marek Jeżabek, dyrektor IFJ PAN. Optymalnie prowadzona radioterapia onkologiczna potrzebuje współdziałania fizyków jądrowych i radioterapeutów. „Instytut w Bronowicach ma aparaturę, stanowiska dla pacjenta i fizyków jądrowych odpowiedzialnych za stabilność wiązki protonowej, a Centrum Onkologii infrastrukturę i kadry: fizyków medycznych i specjalistów onkologów-radioterapeutów. Instytut Fizyki Jądrowej ma też 40-letnie doświadczenie w operowaniu cyklotronem; grupa jego specjalistów uczestniczy w licznych międzynarodowych projektach badawczych” — zapewnił prof. Jeżabek. Radioterapeuci z krakowskiego Centrum Onkologii odbyli szkolenie w zakresie terapii protonowej w najlepszych ośrodkach europejskich i amerykańskich.
Dotarcie do zmian we wrażliwych miejscach
Na świecie jest kilkanaście centrów terapii protonowej: 7 w Stanach Zjednoczonych, 1 w Chinach, 11 w Europie. Ośrodek w krakowskich Bronowicach jest pierwszym w Polsce i jednym z czterech najnowocześniejszych w Europie Środkowowschodniej.
„Zainstalowany tu przyspieszacz liniowy generuje energię 25 megaelektronowoltów, a wiązka protonów kilkakrotnie większą i skutecznie eliminuje komórki nowotworowe przy prawie zerowym ryzyku powikłań. Będziemy zatem mogli zagwarantować chorym, głównie dzieciom i wybranej grupie dorosłych pacjentów, leczenie w kraju, bez konieczności wysyłania ich do drogich ośrodków w Stanach Zjednoczonych” — uważa prof. Bogusław Maciejewski, dyrektor Centrum Onkologii w Gliwicach.
Porównał on działanie wiązki protonów na ciało jak na taflę spokojnego morza: zero energii pochłoniętej w tkankach poprzedzających nowotwór, jej nagły wzrost do tzw. szczytu Bragga w guzie, po czym gwałtowny spadek do zera poza nim.

Energię protonową wykorzystuje się głównie do niszczenia nowotworów we „wrażliwym” otoczeniu, jak oko, rdzeń kręgowy, ucho środkowe czy mózg, zwłaszcza u dzieci, u których ujawniają się często, poza złośliwymi, nowotwory łagodne, jak chrzęstniaki, nerwiaki ucha środkowego czy nerwu wzrokowego, guzy przyrdzeniowe, malformacje naczyniowe w mózgu. Wiązka protonowa nie niesie ryzyka uszkodzenia zdrowych tkanek, ze szkodą dla ich rozwoju czy powstania wtórnych nowotworów popromiennych. „Wysoka, zogniskowana w guzie dawka protonów pozwala ograniczyć czas terapii i skutecznie zastępuje traumatyczną operację. Terapia protonowa to prawie zerowe ryzyko powikłań i wysoka precyzja „malowania dawki” (ang. dose painting)” — wyjaśnia prof. Maciejewski.
Jak tworzyły się stanowiska terapeutyczne
W 2006 r. z inicjatywy IFJ PAN zawiązane zostało konsorcjum Narodowe Centrum Radioterapii Hadronowej, mające na celu koordynację prowadzonych w Polsce prac badawczych i projektowych, zmierzających do stworzenia ośrodków radioterapii protonami i jonami węgla dla nowotworów o dowolnej lokalizacji. Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego podpisało z IFJ PAN umowy dotyczące realizacji dwu projektów finansowanych z funduszy Unii Europejskiej w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka: na cyklotron i stanowisko terapii oka oraz na dwa stanowiska gantry.
W 2010 r. wyłoniono w przetargu wykonawcę cyklotronu Proteus C-235 oraz budynku dla niego. W marcu następnego roku rozpoczęła się budowa.
W 2011 roku dwaj pacjenci z nowotworami gałki ocznej, hospitalizowani na Oddziale Okulistyki Szpitala Uniwersyteckiego przeszli w Instytucie Fizyki Jądrowej PAN serię napromieniania wiązką protonową pochodzącą z cyklotronu AIC-144, skonstruowanego w Instytucie i adap-towanego do potrzeb medycznych. Tak rozpoczęła się faktyczna współpraca IFJ z medycyną, a konkretnie radioterapią onkologiczną.
W grudniu 2012 r. w nowym budynku w Bronowicach oddano do użytkowania sprowadzony z Belgii cyklotron, mający służyć do badań naukowych i terapii medycznych. W 2013 r. Szpital Uniwersytecki uzyskał kontrakt z NFZ na stosowanie terapii protonowej w nowotworach oka.
Obecnie w bronowickim Centrum działa już także jedno ze stanowisk gantry, drugie zostanie ukończone we wrześniu br. Stanowisko terapeutyczne typu gantry umieszczone jest w bunkrze o kilkumetrowych betonowych ścianach i wysokości ok. 11 m. Ważące ponad 10 ton magnesy, umieszczone na 100-tonowej obrotowej kratownicy, kierują wiązkę protonów w guz nowotworowy z precyzją 1 mm.
Wysokie koszty i duże oszczędności
W październiku br. część medyczna Centrum Cyklotronowego Bronowice będzie gotowa na przyjęcie pierwszych pacjentów. Na dwóch stanowiskach gantry można będzie leczyć do 700 chorych rocznie. Częścią całej inwestycji było szkolenie fizyków medycznych, techników elektroradiologii, obsługi cyklotronu i stanowisk terapeutycznych.
Pacjenci okulistyczni kwalifikujący się do terapii protonowej oka są leczeni w CCB-IFJ PAN we współpracy z Oddziałem Klinicznym Okulistyki i Onkologii Okulistycznej Szpitala Uniwersyteckiego i z krakowskim Centrum Onkologii. Już rok temu złożono w Ministerstwie Zdrowia dokumenty w celu uzyskania finansowania przez NFZ leczenia pacjentów z nowotworami o innej lokalizacji niż oko. Wycena tej procedury przez AOTMiT będzie na pewno znacznie tańsza niż jej koszt w USA (80-90 tys. dol.), dokąd wysyła się chorych. W krakowskim Centrum Onkologii wyceniono ją na 150 tys. zł, a procedurę terapii protonowej oka na 55 tys. zł. Koszt cyklotronu, 2 stanowisk terapeutycznych i stanowiska do terapii oka wynosi w sumie 250 mln zł.
Porozumienie o współpracy IFJ PAN oraz Centrum Onkologii umożliwi wykorzystanie potencjału infrastrukturalnego tych specjalistycznych placówek dla dobra chorych.
Głos eksperta
Wielostronne zastosowanie fizyki jądrowej
Prof. dr hab. Marek Jeżabek, dyrektor Instytutu Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego PAN w Krakowie:
Nowy cyklotron umożliwia prowadzenie ambitnych badań podstawowych w fizyce jądrowej. Protony o energii 70-230 megaelektronowoltów (MeV) są już przez nas używane do prowadzenia badań w fizyce jądrowej i radiobiologii oraz do testowania elektroniki i projektowania detektorów. Liczymy na wiele dalszych zastosowań, np. w telekomunikacji.
Tematyka badań prowadzonych w IFJ PAN jest bardzo szeroka: od badań podstawowych z fizyki i astrofizyki cząstek, np. odkrywanie własności cząstki Higgsa, neutrin i innych cząstek fundamentalnych, aż do zastosowań metod fizyki jądrowej w medycynie, biologii, chemii lub energetyce. Nasi pracownicy budują obiekty wielkiej europejskiej infrastruktury naukowej, takie jak słynny Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) w Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych CERN koło Genewy czy laser na swobodnych elektronach E-XFEL koło Hamburga.
E-XFEL będzie wytwarzał bardzo intensywną wiązkę spójnego promieniowania rentgenowskiego, nazywanego poetycko światłem dla XXI wieku. Impulsy promieniowania będą tak krótkie, jak czas obiegu elektronu po orbicie w modelu atomu Bohra. Umożliwią one obserwację reakcji chemicznych „na żywo”, badanie skomplikowanych struktur chemicznych i biologicznych oraz rozwikłanie wielu innych problemów.
Uczestniczyliśmy także w budowie reaktora termojądrowego Wendelstein 7-X, w którym badany będzie proces syntezy jąder helu z izotopów wodoru w wysokotemperaturowej plazmie. Procesy fuzji termojądrowej stanowią źródło energii wytwarzanej we wnętrzu Słońca. Kontrolowana synteza termojądrowa to dar dla ludzkości. Zadaniem naszej generacji fizyków i inżynierów jest sprowadzenie tego daru ze Słońca na Ziemię.
Źródło: Puls Medycyny
Podpis: Ewa Biernacka
Powstał ośrodek terapii protonowej dla pacjentów z nowotworami. Jego sercem jest cyklotron Proteus C-235 i dwa stanowiska terapeutyczne w Centrum Cyklotronowym Bronowice, będącym częścią Instytutu Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego PAN w Krakowie (IFJ PAN).
List intencyjny w sprawie współpracy podpisali prof. Krzysztof Warzocha, dyrektor Centrum Onkologii-Instytutu im. Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie i prof. Marek Jeżabek, dyrektor IFJ PAN. Optymalnie prowadzona radioterapia onkologiczna potrzebuje współdziałania fizyków jądrowych i radioterapeutów. „Instytut w Bronowicach ma aparaturę, stanowiska dla pacjenta i fizyków jądrowych odpowiedzialnych za stabilność wiązki protonowej, a Centrum Onkologii infrastrukturę i kadry: fizyków medycznych i specjalistów onkologów-radioterapeutów. Instytut Fizyki Jądrowej ma też 40-letnie doświadczenie w operowaniu cyklotronem; grupa jego specjalistów uczestniczy w licznych międzynarodowych projektach badawczych” — zapewnił prof. Jeżabek. Radioterapeuci z krakowskiego Centrum Onkologii odbyli szkolenie w zakresie terapii protonowej w najlepszych ośrodkach europejskich i amerykańskich. Dotarcie do zmian we wrażliwych miejscachNa świecie jest kilkanaście centrów terapii protonowej: 7 w Stanach Zjednoczonych, 1 w Chinach, 11 w Europie. Ośrodek w krakowskich Bronowicach jest pierwszym w Polsce i jednym z czterech najnowocześniejszych w Europie Środkowowschodniej. „Zainstalowany tu przyspieszacz liniowy generuje energię 25 megaelektronowoltów, a wiązka protonów kilkakrotnie większą i skutecznie eliminuje komórki nowotworowe przy prawie zerowym ryzyku powikłań. Będziemy zatem mogli zagwarantować chorym, głównie dzieciom i wybranej grupie dorosłych pacjentów, leczenie w kraju, bez konieczności wysyłania ich do drogich ośrodków w Stanach Zjednoczonych” — uważa prof. Bogusław Maciejewski, dyrektor Centrum Onkologii w Gliwicach. Porównał on działanie wiązki protonów na ciało jak na taflę spokojnego morza: zero energii pochłoniętej w tkankach poprzedzających nowotwór, jej nagły wzrost do tzw. szczytu Bragga w guzie, po czym gwałtowny spadek do zera poza nim.
Dostęp do tego i wielu innych artykułów otrzymasz posiadając subskrypcję Pulsu Medycyny
- E-wydanie „Pulsu Medycyny” i „Pulsu Farmacji”
- Nieograniczony dostęp do kilku tysięcy archiwalnych artykułów
- Powiadomienia i newslettery o najważniejszych informacjach
- Papierowe wydanie „Pulsu Medycyny” (co dwa tygodnie) i dodatku „Pulsu Farmacji” (raz w miesiącu)
- E-wydanie „Pulsu Medycyny” i „Pulsu Farmacji”
- Nieograniczony dostęp do kilku tysięcy archiwalnych artykułów
- Powiadomienia i newslettery o najważniejszych informacjach