كيف يمكن لفيزياء الجسيمات أن تقلل من "الضرر الجانبي" لعلاجات السرطان!
يطبّق الباحثون في مختبر العلوم الأوروبي CERN، الذين يستخدمون فيزياء الجسيمات بانتظام لتحدي فهمنا للكون، قدراتهم أيضا لتجاوز حدود علاج السرطان.
ويعمل الفيزيائيون مع مسرعات الجسيمات العملاقة بحثا عن طرق لتوسيع نطاق العلاج الإشعاعي للسرطان، والتعامل مع الأورام التي يصعب الوصول إليها والتي كان من الممكن أن تكون قاتلة لولا ذلك.
وفي أحد مختبرات CERN، المسمى CLEAR، يقف منسق المنشأة روبرتو كورسيني بجوار مسرع جسيمات خطي كبير يتكون من شعاع معدني بطول 40 مترا مع أنابيب معبأة بورق الألمنيوم في أحد طرفيه، ومجموعة واسعة من أدوات القياس والأسلاك الملونة البارزة والكابلات.
وقال لوكالة AFP خلال زيارة أخيرة، إن البحث هنا يهدف إلى إنشاء حزم عالية الطاقة من الإلكترونات - الجسيمات السالبة الشحنة في الذرة - والتي يمكن أن تساعد في نهاية المطاف في مكافحة الخلايا السرطانية بشكل أكثر فعالية.
وأوضح كورسيني أنهم يبحثون عن "تقنية لتسريع الإلكترونات إلى الطاقات اللازمة لعلاج الأورام العميقة، والتي تزيد عن 100 مليون إلكترون فولت" (MeV).
وتكمن الفكرة في استخدام هذه الإلكترونات العالية الطاقة (VHEE) إلى جانب طريقة علاج جديدة وواعدة تسمى FLASH.
وتستلزم هذه الطريقة توصيل جرعة الإشعاع في بضع مئات من الألف من الثانية، بدلا من الدقائق كما هو الحال حاليا.
وثبت أن هذا له التأثير المدمر نفسه على الورم المستهدف ولكنه يسبب ضررا أقل بكثير للأنسجة السليمة المحيطة.
وقال بنجامين فيش، مسؤول نقل المعرفة في المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (CERN)، إنه "تحدث بعض الأضرار الجانبية" مع العلاج الإشعاعي التقليدي.
وقال للصحفيين إن تأثير العلاج القصير والمكثف بتقنية FLASH هو "تقليل السمية بالنسبة للأنسجة السليمة مع الإضرار بالخلايا السرطانية بالشكل المناسب".
وتم اختبار FLASH لأول مرة على المرضى في عام 2018، استنادا إلى المسرعات الخطية الطبية المتاحة حاليا، linacs، التي توفر حزما إلكترونية منخفضة الطاقة من حوالي 6-10 MeV.
وفي مثل هذه الطاقة المنخفضة، لا يمكن للحزم أن تخترق العمق، ما يعني أن العلاج العالي الفعالية لم يستخدم حتى الآن إلا في الأورام السطحية الموجودة في سرطان الجلد.
لكن الفيزيائيين في CERN يتعاونون الآن مع مستشفى جامعة لوزان (CHUV) لبناء آلة لتوصيل FLASH يمكنها تسريع الإلكترونات إلى 100-200 MeV، ما يجعل من الممكن استخدام الطريقة للأورام التي يصعب الوصول إليها.
وغالبا ما تُعتبر أورام السرطان العميقة التي لا يمكن استئصالها باستخدام الجراحة أو العلاج الكيميائي أو العلاج الإشعاعي التقليدي حُكما بالإعدام.
وصرح البروفيسور جان بورهيس رئيس قسم الأشعة في مستشفى CHUV، أن الهدف هو "تلك الأورام التي لا نعالجها في الوقت الحالي. فبالنسبة لتلك السرطانات المعينة، والتي قد تكون ثلث حالات السرطان، يمكن أن تتغير قواعد اللعبة".
وهناك أمل كبير في أن تجعل طريقة FLASH، بتأثيرها الأقل ضررا على الأنسجة المحيطة، ممكناً تعقب الأورام الموجودة في الدماغ أو بالقرب من الأعضاء الحيوية الأخرى.
وقال بورهيس إنه قد لا يحيل الآن إلى كتب التاريخ تلك الوفيات الناجمة عن أورام السرطان المستعصية، "ولكن ستكون هناك على الأقل فرصة جديدة لمزيد من العلاجات، إذا نجحت".
ويتمثل أحد التحديات في جعل المسرّع القوي مضغوطا بما يكفي ليلائم المستشفى.
وفي CERN، تم تخصيص معرض كبير لإيواء مسرّع CLEAR، والذي يتطلب 20 مترا لدفع الإلكترونات إلى مستوى الطاقة المطلوب - و 20 مترا أخرى لتكييف وقياس وتسليم الحزمة.
لكن كورسيني أصر على أن CERN لديها الدراية "لكيفية التسريع في مساحات أضيق أكثر إحكاما".
وسيهدف النموذج الأولي الذي يتم تصميمه باستخدام CHUV إلى القيام بالمهمة نفسها باستخدام آلة يبلغ طولها الإجمالي 10 أمتار.
وقال كورسيني إن هذا الحل "المضغوط" "يقلل من التكلفة ومن استهلاك الطاقة وتنوعها، ويمكن بسهولة وضعه في المستشفى دون الحاجة إلى بناء مبنى كامل لأجله".
ومن المقرر أن يبدأ بناء النموذج الأولي في فبراير المقبل، ويمكن أن تبدأ التجارب السريرية للمرضى في عام 2025، كما قال بورهيس، "إذا سارت الأمور على ما يرام".
المصدر: ساينس ألرت
