A CERN legújabb részecskegyorsítója emberi életeket fog menteni

2022 / 11 / 30 / Bobák Zsófia
A CERN legújabb részecskegyorsítója emberi életeket fog menteni
Az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet a leendő CLIC (Kompakt Lineáris Ütköztető) működési elvét egy új, sokkal kisebb, de potenciálisan életeket mentő gyorsító fejlesztésében is felhasználja, amely a FLASH sugárterápiában kap szerepet.

A rákos megbetegedések kezelésében a sebészeti beavatkozás mellett nagy szerepet játszik a kemoterápia és a sugárkezelés is, csakhogy mindegyik módszernek megvannak a maga hátulütői, amelyeket még nem sikerült teljes egészében kiiktani a gyógyítás folyamatából: a műtéti módszerekkel nem mindig lehetséges a teljes tumort eltávolítani, a kemoterápia számos kellemetlen mellékhatással jár, a sugárkezelés pedig a célzott területen kívül a szomszédos szöveteket is károsíthatja, komoly problémákat okozva a szervezet működésében.

A sugárkezelés mégis az egyik leghatásosabb megoldást nyújthatja a rákos sejtek burjánzásának megállítására, amennyiben sikerül az eddigieknél sokkal precízebb módon beirányozni a sugarak útját és elkerülni, amennyire csak lehetséges, az ép területek érintését. A sugárterápiás kezelések történetének elmúlt több mint száz éve során rengeteget fejlődtek az alkalmazott módszerek pontosság és hatékonyság tekintetében is, de az igazi áttörést az úgynevezett FLASH terápia hozhatja el, ami más módon működik, mint a jelenleg használatban lévő megoldások.

A FLASH során, a nevéhez illően, a pillanat törtrésze alatt zajlik le a besugárzás,

ellentétben a tradicionális sugárterápia percekig tartó kezelésével. Az új módszer másik előnye, hogy a beteg egy dózisban kapja meg a sugárzási adagot, így nem kell hosszas terápiás folyamatban részt vennie. A probléma csak az, hogy ilyen rendkívül nagyenergiájú részecskékkel történő besugárzás során a célzás pontossága kulcsfontosságú, a kivitelezéséhez szükséges berendezések pedig még fejlesztés alatt állnak.

A sugárterápia alatt az elektromosan töltött részecskéket egy részecskegyorsítóval gyorsítják a megfelelő sebességre - ez az úgynevezett lineáris gyorsító, ami egyenes vonalú pályán küldi az elektronokat a kellő irányba. A gyorsító természetesen sokkal kisebb, mint amit például az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) tudományos kísérleteihez alkalmaznak, a berendezéseknek ugyanis el kell férniük az egészségügyi intézmények területén. A "híres" gyorsítók (ütköztetők) viszont ugyanazon az elven működnek, mint kisebb társaik és modellként szolgálhatnak az orvosi jellegű felhasználás céljainak megvalósításához is.

Ez a helyzet a CLIC esetében is, ami a CERN leendő, Higgs-bozon tanulmányozására létrehozott gyorsítója lesz, ahol az elektronok és pozitronok ütköztetése sokkal alaposabb betekintést nyújt majd a felső kvarkok és az "isteni részecske" viselkedésébe is, mint a proton-proton ütköztetőkben zajló folyamatok. A CLIC három fázisban épül fel, amelyek mindegyike egyre nagyobb energiájú gyorsítást tesz lehetővé, így a végső építmény 11-50 kilométer hosszúságú lesz, első körben 380 gigaelektronvolt, a második szakaszban 1,5 teraelektronvolt, míg a harmadikban 3 teraelektronvolt ütközési energiával. A berendezés speciális összetevői a rádiófrekvenciás sugárgyorsítók, amelyek révén elérhető a 100 MV/méteres energiaszint is.

A CLIC tervei szolgálnak alapul a CERN másik, most építendő gyorsítójának kialakításához is, ami nem a Higgs-bozont és nem az új fizika jelenségeit fogja kutatni, hanem teljesen más területen nyújt segítséget az embereknek: a rákos betegek gyógyulásában játszik majd szerepet. A szervezet november 25-ei bejelentése szerint a CHUV-al (Centre Hospitalier Universitaire Vaudois, Lausanne-i Egyetemi Kórház) és a THERYQ céggel való együttműködésben olyan új FLASH sugárkezelési berendezést hoznak létre, ami nagyon magas energiájú elektronokkal dolgozik, így olyan tumorok ellen is hatásos lehet, amelyek ellenállnak a hagyományos kezeléseknek. A berendezést a THERYQ fogja megépíteni a CERN technológiája alapján és a Lausanne-i Egyetemi Kórházban állítják majd szolgálatba.

A gép 100-200 MeV-os elektronokat hoz létre és sugároz a kezelendő területre, a kezelés pedig mindössze 100 ezredmásodperc alatt lezajlik.

A célba vett tumor akár a bőr alatt 20 centiméterrel is lehet és a beteg egy dózisban kapja meg a teljes sugáradagot, miközben a környező szövetek épek maradnak. A FLASH terápia precizitását többek között éppen hihetetlen gyorsasága adja, ugyanis a hosszabb ideig tartó besugárzás során a test mozgásait is követnie kell a sugárnyalábnak, míg a pillanat alatt bekövetkező kezelés során ez nem jelent akkora problémát. Ahogy azt Jean Bourhis, a Lausanne-i Egyetemi Kórház onkológusa elmondta: először csak egy páciensen tesztelték a FLASH módszert és sikerrel jártak, de az egy felszíni tumor (bőrrák) volt, a mélyebben található daganatokat a FLASHKNIFE kifejlesztése után tudták csak kezelni.

A most építendő, lineáris gyorsítóra alapozott módszert FLASHDEEP-nek hívják és 10-20-szor lesz erőteljesebb, mint a hagyományos sugárterápiás gépek. A cégek nagy reményeket fűznek a berendezéshez, az ellenálló és mélyen található tumorok gyógyításának lehetőségét látják benne, ami megújíthatja a rákos betegségek kezelésének eddigi hagyományát. A gépet két éven belül építik meg és 2025-re tervezik vele az első klinikai teszteket.

(Fotó: CERN)

Jelentősen növelheti a rákbetegek kezelésének hatékonyságát egy új magyar eljárás A Neumann Labs jövő héttől elérhető onkológiai tesztje képes kimutatni, hogy melyik kemoterápiás szer lesz a leghatékonyabb a tüdőrákban szenvedő betegek kezelésére.


Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.