Общеизвестно, что раковые заболевания - одна из острейших медицинских проблем современности. По данным ООН, каждый пятый из умирающих на планете погибает именно от рака. Для нашей страны, с её зачастую неблагоприятными социальными и экологическими обстоятельствами, эта проблема может стать "персональной" едва ли не четверти всего населения. В общероссийских масштабах онкологический риск оценивается цифрой порядка 400-500 тысяч новых раковых больных ежегодно. Таким образом, «фронт борьбы» с онкологическими заболеваниями - один из самых напряжённых. И надо сказать, небезнадёжный, поскольку при раннем обнаружении заболевания зарождающийся рак можно в большинстве случаев остановить и победить, а остальные злокачественные опухоли можно во многих случаях успешно лечить и оперировать. В том числе - благодаря применению в онкотерапии ускорителей.
9 февраля 2006 года в головном здании Росатома на Большой Ордынке состоялось заседание Научно-технического совета № 5 ФААЭ по секции № 4 "Использование достижений атомной науки и техники в медицине". В повестке дня значился один вопрос: «Протонная лучевая терапия в мире и в России – проблемы, технологии, перспективы». В заседании приняли участие представители более десяти организаций и предприятий, в том числе ФГУП "ГНЦ РФ ИТЭФ", ФГУП "НИИЭФА им. Д.В. Ефремова", РНЦ "Курчатовский институт", МИФИ, ФГУП "ВНИИТФА", ОИЯИ, ГНЦ-ИБФ, РОНЦ РАМН. Доклад по повестке дня сделал доктор технических наук В.С. Хорошков – лауреат Государственной премии, один из создателей и руководителей Центра протонной лучевой терапии при ИТЭФ.
Медицина к настоящему времени располагает тремя способами борьбы с раком: прямая хирургия, химио - и иммунотерапия, лучевая терапия. Для лечения обычно используются либо отдельные методики, либо то или иное их сочетание - в зависимости от конкретного заболевания и его тяжести для конкретного больного. Известно, что в наиболее развитых странах лучевая терапия применяется для 70 % всех больных, в России же этот вариант лечения применяется пока лишь в 20 % случаев. Эффективность излечивания по всему контингенту больных оценивается за рубежом - уровнем порядка 60%, в России же – ниже 40%. Характер и причины российского отставания в этой сфере откровенно обрисовал руководитель Российского Научного Центра рентгенорадиологии академик РАМН В.П. Харченко в своем выступлении на коллегии Минздрава РФ в 2003 году:
"В России имеется около 130 отделений лучевой терапии, техническое оснащение 90% которых находится на очень низком уровне, отставая от развитых стран на 20-30 лет; 90% дистанционных гамма -терапевтических аппаратов относятся к разработкам 60-70 годов. Соотношение кобальтовых установок и медицинских ускорителей 7:1 вместо принятого в развитых странах 1:2; основные фонды отечественной лучевой терапии практически полностью состарились, что неизбежно приводит к ухудшению качества лечения и дискредитации метода. Лучевая терапия в России находится на критически низком уровне."
Понятно поэтому то внимание, которое уделяется в атомной отрасли вопросам технического «перевооружения» отечественной медицины в этой сфере. Так, производство современных электронных ускорителей для лучевой терапии в настоящее время осваивает НИИЭФА. Собственно проект такого ускорителя был разработан ещё в 80-е годы, но лишь в 1995 году прошёл клинические испытания первый такой ускоритель - ЛУЭР-20М (вот такие, к сожалению, «темпы»). К настоящему времени создан современный вариант ускорителя, оснащённого всей необходимой инфраструктурой. Программой Росатома предусмотрено изготовление в НИИЭФА первой сотни таких электронных ускорителей к 2010 году.
Cуть лучевой терапии состоит в том, что при облучении интенсивными пучками гамма - квантов, электронов и протонов включается химический механизм воздействия излучения на живую ткань. Составляющие её электрически нейтральные атомы под воздействие излучения ионизируются, вступают в реакции, и образуют химически активные свободные радикалы, которые повреждают генетический механизм клетки - молекулу ДНК. Клетки в таком случае во многом теряют способность к восстановлению, и опухоль с высокой степенью вероятности обезвреживается. Осталось воплотить эту задумку на практике.
Надо сказать, что почти сразу же после открытия В. Рентгеном в 1895 году его «проникающих Х-лучей» возникли предложения облучать опухоли. Дистанция от идеи до применения оказалась на удивление короткой (что, в общем-то, характерно для времён быстрого развития капитализма), и уже скоро в крупных клиниках стали применяться «рентгеновские трубки». Они и по сей день остаются «в строю» для некоторых медицинских процедур. В качестве источников излучения используются искусственные радиоактивные изотопы (преимущественно на кобальте-60), специализированные ускорители электронов и гамма - излучатели. У всех этих способов облучения, при всей их распространённости, и даже несмотря на постоянный прогресс в технологии и методике лучевой терапии, есть серьёзный недостаток: вместе с очагом заболевания практически сопоставимые дозовые нагрузки получают и окружающие здоровые ткани. Это не позволяет лечить опухоли, находящиеся в непосредственной близости от жизненно важных органов и тканей. Выход был найден благодаря успехам фундаментальной физической науки, инициировавшей к середине прошлого века активное развитие ускорительной техники.
К этому времени рядом исследователей, и прежде всего Р. Вильсоном, было установлено, что можно не только значительно улучшить геометрию распределения дозы, но и увеличить повреждающий клетки опухолей эффект облучения. Это достигается при переходе на облучение ускоренными пучками более тяжёлых частиц – протонами и ионами. Такие частицы проходят сквозь ткани, имея строго определённую длину пробега. Физика процесса при этом такова, что явно выделенный максимум передачи энергии пучка окружающим тканям достигается именно в конце пробега (это явление называется «пиком Брээгга»). А поскольку ускоритель позволяет свободно варьировать энергию пучка, можно создавать максимум облучения на заранее рассчитанной глубине, то есть поражать очаг заболевания максимально точно, сохраняя незатронутыми более критические к облучению органы.
Такова теоретическая основа протонной лучевой терапии (ПЛТ). Практика же показала, что, несмотря на уникально высокий показатель излечиваемости облучаемых протонами больных, превышающий 90%, эта методика была показана менее чем в 10 % от общего контингента больных. Дело в том, что протонные ускорители сооружались, как правило, в целях экспериментальной физики. Это громоздкие и весьма дорогие сооружения, конструктивно же ПЛТ можно было выполнять на выведенных пучках лишь при горизонтальной фиксации по отношению к лежащему пациенту. В этом смысле значительно более компактные электронные ускорители (гамма - излучатели) оказалось возможным применять по системе «гантри» - это когда размещённый на раме излучатель можно вращать вокруг пациента. Всего в медицинских центрах мира на сегодня действуют более 8 тысяч специализированных электронных ускорителей (более половины – в США). 
Тем не менее, несмотря на более широкое распространение электронной и гамма-терапии, ПЛТ оказалась весьма эффективной для лечения внутричерепных заболеваний в офтальмологии – в частности, для лечения меланомы глаза, не излечиваемой иными способами.
Считается, что ПЛТ введена в лечебную практику с 1954 года, когда в Беркли (США) был впервые организован специализированный вывод протонного пучка ускорителя для медицинских целей. Затем такие лечебные центры стали организовываться и во многих других мировых ускорительных лабораториях и институтах, располагающих соответствующей ускорительной базой. Начиная с 90-х годов, в наиболее развитых странах (США, Япония, Западная Европа) стали сооружаться специализированные центры ПЛТ при крупных клиниках, для которых создаются специализированные «медицинские» ускорители, необходимая инфраструктура для предлучевой подготовки, системы ротации пучка вокруг пациента (системы «гантри»).
По состоянию на сегодняшний день в мире насчитывается более 20 центров ПЛТ на «привлечённых» ускорителях из физики, и около десяти – на «медицинских ускорителях». Вот как эти специализированные клинические центры распределены по планете: 4 – в Японии, 3 – в США, 3 – Западной Европе, 1 – в Китае. Эта статистика будет, несомненно, возрастать с каждым годом. Всего же пока суммарный мировой опыт протонной терапии насчитывает более 36 тысяч пациентов, включая и вклад 3 действующих российских центров (все они – на базе ускорителей из экспериментальной физики).
Профессор Хорошков привел в своём докладе точную статистику по этим центрам:
- ОИЯИ, Дубна, с 1967 г. по настоящее время проведено лечение 442 больных;
- ИТЭФ, Москва, с 1969 г. пролечено 3833 больных;
- ЦНИРРИ - ПИЯФ, Санкт-Петербург, с 1974 г. - 1281 больной.
Таким образом, российские клиницисты на этих базах провели ПЛТ суммарно у 5556 больных, что составляет на текущее время 13% всего накопленного мирового опыта. К сожалению, «производительность» отечественных центров ПЛТ с начала 90-х годов заметно снизилась, так что этот неплохой суммарный показатель за счёт прежних заслуг не должен заслонять ту «пропасть», которая отделяет Россию от передовых показателей в мире.
Что делать, чтобы преодолеть это отставание? Строить новые центры.
Вот как были обрисованы эти перспективы в докладе:
- При поддержке правительства Москвы под научным и организационном руководством ИТЭФ начаты работы по проектированию центра ПЛТ в ГКБ им. С.П. Боткина, предусматривающего создание 2 установок с горизонтальным наведением пучка, и 2 установок – с системой «гантри».
- В течение ряда лет ведутся работы по созданию центра ПЛТ в ИЯИ РАН (г. Троицк Московской области) на базе действующего линейного протонного ускорителя мезонной фабрики.
- В Физико-техническом центре Физического института им. П.Н. Лебедева (ФТЦ ФИАН, г. Протвино Московской области) под руководством члена-корреспондента РАН В.Е. Балакина и при поддержке правительства Московской области ведутся работы по созданию компактного комплекса ПЛТ на основе специализированного "медицинского" синхротрона с рекордно малыми размерами. В настоящее время смонтирован и отлаживается опытный образец ускорителя, уже построено помещении для комплекса ПЛТ при городской больнице. Медицинские испытания, как известно по публикациям в местной прессе Протвино со слов В.Балакина, запланированы на вторую половину 2007 года (кстати, он приглашался и на это заседание НТС, но не приехал. Со слов Хорошкова, В. Балакин ранее входил в состав этого НТС Росатома, но с некоторых пор перестал участвовать в его работе ).
После обсуждения доклада В.С. Хорошкова заседание секции НТС Росатома выработало следующие рекомендации. Учитывая многообещающие результаты при использовании ПЛТ в клинической практике, высокую социальную значимость повышения эффективности в борьбе с раковыми заболеваниями, обсуждённая проблема по важности для здравоохранения России может быть рекомендована для реализации в рамках одного из национальных проектов страны в области медицины. При этом очевидной является необходимость как продолжения функционирования и развития действующих в России трёх экспериментальных центров ПЛТ, так создания новых.
За пределами повестки дня был затронут также вопрос о лучевой терапии с использованием более тяжёлых, чем протоны, частиц. В докладе В.С. Хорошкова был упомянут метод лучевой терапии с помощью более тяжелых частиц, чем протоны. Приводились данные на примере действующего в Японии с 2003 года специализированного лечебного центра с использованием пучков ионов углерода (12С). Почему это важно для онкологии?
Дело в том, что ионы углерода обладают как преимуществами в пространственном распределении дозы, характерными для протонов, так и радиобиологическими преимуществами, свойственными нейтронам. Здесь вступает в силу иной (не химический) принцип воздействия на живую ткань, поскольку происходит гораздо более высокая степень ионизации атомов мишени. В результате молекула ДНК вещества опухоли буквально перерезается в нескольких местах и теряет способность к восстановлению. Этот многообещающий метод в последние 10 лет был успешно опробован на практике. Опыт лечения более 2000 пациентов показал, что можно обеспечить эффективное лечение в таких случаях, которые ранее считались «безнадёжными». Для некоторых видов раковых заболеваний применение методики ионной лучевой терапии позволило достигнуть 90% излечиваемости. Центры ионной терапии уже внедряются в мировую онкологическую практику (в Японии построено уже 2 центра, в Германии и Италии строятся, в Австрии, Швеции, Франции и Китае проектируются). 
Не остаются в стороне и российские физики и медики. Учёные и специалисты ГНЦ ИФВЭ (г. Протвино) и МНРЦ РАМН (г. Обнинск) уже в течение ряда лет работают над проектом создания уникального по своим возможностям Центра протон – ионной лучевой терапии (ЦПИЛТ) на базе крупнейшего в нашей стране ускорительного комплекса ИФВЭ. Здесь уже имеются линейные и кольцевые ускорители, позволяющие в принципе использовать для медицинских целей пучки протонов и ионов, в том числе углерода. Еще в 2000 г. проект был рассмотрен и одобрен Комиссией по новой технике Министерства здравоохранения РФ, было получено заключение о целесообразности НИР по созданию ЦПИЛТ, утвержден медицинский соисполнитель в лице МРНЦ. Проект неоднократно докладывался на различных конференциях и совещаниях и получал положительные оценки, однако все работы велись без целевого финансирования. А значит – крайне медленно.
И вот недавно последовали положительные известия. Как сообщила официальная областная газета «Подмосковье–ежедневные новости» от 10 февраля, губернатор Московской области Б.В. Громов, посетивший ГНЦ ИФВЭ в День науки 8 февраля г. Протвино, «принял решение о выделении из областного бюджета 300 миллионов рублей на продолжение протвинскими учеными дальнейших разработок, и создание Центра ионно-лучевой терапии».
Выделяемая сумма – это около половины стоимости работ по бизнес-плану, доложенному губернатору. Во всяком случае, все первоочередные работы теперь можно будет провести именно такими темпами, каких требует обрисованная на этом февральском заседании НТС ситуация в отечественном здравоохранении.
"Атом-Пресса" №9, 28 февраля 2006 г.
Комментарий автора по состоянию на начало 2010 г.
К сожалению, некоторые изложенные сведения (в отношении России - на Западе протонная и ионная терапия развивается нарастающими темпами, статистика пролеченных больных увеличилась более чем вдвое за пятилетие) прозвучали слишком оптимистично.
Так, профессору Балакину не только в 2007-м году не удалось приступить к практическому лечению больных на установке в Протвино, но и нет уверенности в том, что удастся в 2010-м.
Случился «облом» и с широковещательным заявлением губернатора Громова: из обещанных 300 миллионов рублей на создание центра ионной терапии в ИФВЭ не поступило ни рубля...
А объявленные правительственные инициативы по созданию облучательных центров широкого профиля сориентированы на закупку отработанной импортной технологии - в частности, медицинских циклотронов бельгийской фирмы IBA.
Серия сообщений "Атомная отрасль":
Часть 1 - Как сделать безопасный реактор
Часть 2 - Атомная бомба на Лубянке
...
Часть 15 - Физики Росатома готовятся к работе на LHC
Часть 16 - Кто и как воюет с «ВОУ-НОУ»
Часть 17 - Ускорители идут на помощь онкологам
Часть 18 - Инноваторы заглянули в сокровищницу
Часть 19 - Наши в Кадараше
...
Часть 47 - Два чернобыльских крыла
Часть 48 - "Атомэкспо-2014" - отрасль на марше
Часть 49 - Реабилитация территорий остаётся актуальной
Серия сообщений "Ядерная медицина. Балакин.":
Часть 1 - В ИФВЭ можно развивать ядерную медицину
Часть 2 - Ускорители идут на помощь онкологам
Часть 3 - Состоится ли ионная бомбардировка?
Часть 4 - Инновации Балакина в ядерной медицине
...
Часть 48 - На форуме Росатома - о ядерной медицине
Часть 49 - Балакин против Уйбы: "Прометеус" лучше
Часть 50 - В Протвино поговорили о кластере
