НЕЙТРОН-ЗАХВАТНАЯ ТЕРАПИЯ НА ЯДЕРНОМ РЕАКТОРЕ МИФИ: ПЕРВЫЕ ОПЫТЫ НА СОБАКАХ СО СПОНТАННОЙ МЕЛАНОМОЙ
А. А. Вайнсон, Т. И. Гимадова**, Константин Николаевич Зайцев*, Н. Г. Козловская, В. Н. Кулаков**, В. В. Мещерикова, В.Н. Митин, А. А. Портнов*, В. А.Савкин*, В. К.Cахаров*, В. Ф. Хохлов**, И. Н. Шейно**
РОНЦ им. Н. Н. Блохина; * МИФИ; ** ГНЦ Институт биофизики МЗ РФ, Москва
Представлены первые результаты предклинических испытаний метода нейтрон-захватной терапии (НЗТ) на крупных лабораторных животных.
Наиболее короткий путь внедрения новой технологии лечения злокачественных опухолей, основанной на методе НЗТ - это лучевая терапия злокачественной меланомы, так как имеющийся в нашем распоряжении пучок тепловых нейтронов реактора ИРТ МИФИ позволяет эффективно обрабатывать лишь опухоли, локализованные вблизи поверхности, так как уже на глубине ~ 2 см поток тепловых нейтронов уменьшается в 2 раза. Злокачественная меланома - это рак кожи, от которого в России ежегодно погибает свыше двух тысяч больных, причем заболеваемость меланомой постоянно возрастает. Злокачественная меланома устойчива к существующим методам лечения. При использовании технологии НЗТ степень поражения клеток опухоли Р ~ r B-10 j t , где r
B-10 - концентрация 10В, выраженная в мкг на 1 мл опухоли, j - поток тепловых нейтронов в пучке (в нашем случае эта величина составляет ~ 109 н/см 2c), t - время облучения опухоли. При концентрации 20-30 мкг/мл 10 В за 90 мин облучения в каждом мл объема опухоли в результате захвата 10 В-нейтронов рождается порядка 2 1010 a-частиц и ядер отдачи 7Li. Нами в экспериментах используется L -борфенилаланин (обогащение 10В составляет 99,8%), который избирательно накапливается в клетках меланомы. В одном см3 меланомы содержится около 109 клеток, таким образом на каждую опухолевую клетку приходится около 20 "снарядов" в виде a -частиц и ядер 7Li. L -борфенилаланин вводили собакам внутривенно за 1,5 ч до сеанса облучения из расчета 200 мг на 1 кг веса животного. На поверхности тела обездвиженной собаки размещали детекторы для регистрации дозы фотонного и нейтронного излучений. При этом использовался также биологический дозиметр в виде суспензии клеток меланомы В-16 в пластиковых пробирках диаметром 3 мм. Контрольные кривые выживаемости клеток В-16 получали на гамма-установке "Стебель-ЗА" при мощности дозы 3 Гр/мин. Выживаемость клеток В-16, облученных в смешанном поле нейтронов и фотонов, сравнивали с контрольной кривой и таким образом определяли эквивалентную дозу. Оценку эффекта облучения проводили визуально, регистрируя изменение состояния кожных покровов и подкожной клетчатки, а для определения воздействия облучения на кроветворение делали анализ элементов периферической крови через 3, 7 и 14 дней, а также через 1, 3 и 6 мес. после облучения. Первая собака имела меланому слизистой ротовой полости, которая распространялась на небо и щеку, а также метастаз диаметром 4-5 см в подчелюстном лимфоузле. Учитывая большую площадь опухоли, облучение проводилось в две фракции длительностью 75 и 100 мин со смещением пятна облучения во время перерыва длительностью 10 мин. На 7-й день после облучения началась деструкция опухоли, лимфоузел уменьшился до размера 2 х 3 см. На 12-й день отмечена полная деструкция опухоли со стороны ротовой полости. К сожалению, общее состояние этой собаки до облучения было крайне тяжелое. По заключению врачей, предполагаемый срок ее жизни без лечения составлял 1 неделю. После сеанса НЗТ собака прожила 42 дня. Смерть наступила от отека легких (предполагаемая причина - анурия, вызванная метастазом в почки). У второй собаки меланома размером 3 х 3 х 4 см локализовалась на верхней губе снаружи. Время облучения 90 мин. Деструкция опухоли наблюдалась уже на 12-й день. Наблюдения за животными продолжаются.Во всех случаях облучения на поверхности опухоли, по данным биологической дозиметрии, эффективная доза за 1 ч облучения составляла 10 Зв. По предварительным оценкам, основанным на исследованиях in vitro с меланомой В-16, эффективная доза в опухоли с L- босфенилаланином с концентрацией 10В 20-30 мкг/мл увеличивается примерно в два раза по сравнению с дозой на поверхности.
Основной вывод из проведенных исследований заключается в том, что условия облучения и первые положительные результаты позволяют продолжить предклинически испытания новой технологии НЗТ на собаках со спонтанной меланомой.