קרני חלקיקים מפריצות סרטן נתפסו בשעת מעשה.
קרני חלקיקים יכולות לספק פיצוץ של אנרגיה הרסנית ישירות לגידולים - בהנחה שהקרן נמצאת במקום הנכון. כעת, באמצעות קרן רדיואקטיבית, מדענים זיהו את מיקומה של הקרן תוך כדי טיפול בגידולים בעכברים. זה המוצלח הראשוןטיפול בגידולים באמצעות קרן רדיואקטיבית, מדווחים מדענים במאמר שהוגש ב-23 בספטמבר ב-arXiv.org.
הטכניקה עשויה לאפשר בסופו של דבר למדענים לטפל בחולים אנושיים בדיוק מילימטר - חשוב במיוחד כאשר גידול שוכן ליד איבר רגיש כמו חוט השדרה או גזע המוח.
סוגים שונים של קרינה יכולים לטפל בסרטן. הנפוץ ביותר הוא קרני רנטגן, אור בעל אנרגיה גבוהה שיכול להרוס את ה-DNA בתאי הגידול. אבל קרני רנטגן מפקידות את האנרגיה שלהן לאורך כל נתיב האלומה, וכתוצאה מכך נזק נלווה פוטנציאלי בחלקים אחרים של הגוף. מיקוד מדויק יותר של גידול אפשרי עם חלקיקים כגון פרוטונים או יונים - אטומים טעונים חשמלית - אשר משליכים את רוב האנרגיה שלהם במקום אחד.
טיפול ביונים מתבצע כיום ביותר מתריסר מרכזים ברחבי העולם. טיפולים אלה משתמשים ביונים יציבים ולא רדיואקטיביים - בדרך כלל פחמן-12, מגוון של פחמן עם שישה פרוטונים ושישה נויטרונים בגרעין שלו. האלקטרונים של החלקיקים בקרן מופשטים, מה שנותן להם מטען חיובי.
הגידול ממוקד על סמך חישובים של כמה עמוק קרן תחדור, יחד עם הקודם, למשל, סריקת CT (SN: 12/10/21). אבל גופים אינם נוקשים, ואיברים יכולים לעבור בין הדמיה לטיפול. באופן אידיאלי, מיקום האלומה יאושר בזמן אמת. זה בדיוק מה שהטכניקה החדשה מאפשרת.
"אם אתה משתמש ביון רדיואקטיבי, אתה יכול להרוג את הגידול בו זמנית ולראות את הקרן", אומר הפיזיקאי מרקו דוראנטה ממרכז GSI Helmholtz לחקר יונים כבדים בדרמשטאדט, גרמניה.
דוראנט ועמיתיו השתמשו ביוני פחמן-11, שיש להם נויטרון אחד פחות בגרעיני האטום שלהם מאשר יוני פחמן-12, מה שהופך אותם לרדיואקטיביים. כאשר פחמן-11 מתפרק, הוא משחרר פוזיטרון - שותף אנטי-חומר טעון חיובי של אלקטרון. מדענים יכולים לזהות את הפוזיטרון ההורס עם אלקטרון בגוף, דרך, או PET (SN: 13/2/14). זה מזהה היכן הקרן משליכה את החלקיקים שלה.
במחקר, מדענים השתמשו ביוני פחמן-11 כדי לטפל בעכברים עם גידולים ליד עמוד השדרה. מדענים הצליחו לבדוק את מיקום הקרן במהלך הטיפול ולאשר שהיא הייתה נקודתית. אין ספק, הטיפול כיווץ את הגידולים.
מדענים כבר ניסו להשתמש ב-PET כדי למדוד את מיקומה של קרן של יונים יציבים. היונים היציבים אינם פולטים פוזיטרונים, אך חלק מגרעיני האטום היציבים מתפרקים כשהם עוברים דרך החומר. רסיסים אלה יכולים ליצור יונים רדיואקטיביים המשחררים פוזיטרונים בהתפרקותם. אבל הטכניקה קשה כיוון שמספר חלקיקים כאלה קטן.
עם קרני יונים רדיואקטיביים נפלטים הרבה יותר פוזיטרונים. "זה מאפשר [לכם] לקבל תמונה מאוד חדה ויפה של היכן החלקיק נעצר", אומרת פיזיקאית הקרינה מיטרה סאפאווי-נאיני מארגון המדע והטכנולוגיה הגרעיני של אוסטרליה בסידני, שלא הייתה מעורבת במחקר.
הטכניקה יכולה גם לעזור למדענים להבין כיצד חומר רדיואקטיבי עובר בגוף לאחר טיפול ביונים, אומר Safavi-Naeini. החלקיקים הרדיואקטיביים נשטפים מתוך עין השור של הקרן על ידי דם שזורם בגוף. זה מפיץ את אות הפוזיטרון לאורך זמן. כמות השטיפה הזו יכולה לעזור למדענים להבין אם כלי דם נהרסים על ידי הטיפול, ובכך לנתק את אספקת האנרגיה של הגידול. זה יכול לעזור למדענים להבין כיצד הכי טוב להשתמש בקרני חלקיקים כדי להבטיח את מותו של הסרטן.
