Slovo má Ing. Milan Marek

Vesmír: Než se vás zeptám, co pozoruhodného jste viděl či slyšel na 8. Mezinárodním sympoziu o bórové neutronové záchytové terapii (Boron Neutron Capture Therapy, BNCT) rakovinných nádorů v kalifornském letovisku La Jolla, rád bych, abyste stručně zopakoval princip této léčebné metody.

Ve fyzikálních metodách léčení zhoubných nádorových onemocnění je bórová neutronová záchytová terapie dosud určena nádorům, kde by využití jiných metod (chirurgického zákroku, radioterapie, chemoterapie) nebylo efektivní anebo vůbec nebylo možné. Jsou to rakovinné nádory mozku, zejména multiformní glioblastomy, pro něž je typický rychlý vývoj a zároveň bezúspěšnost klasických metod. Metoda se testuje také pro léčbu rakoviny kůže (melanomů). Princip metody spočívá v selektivním vychytávání vhodné sloučeniny bóru v nádorovém ložisku a v následném ozáření dostatečně intenzivním zdrojem neutronů příhodných energií. Dopad tepelných neutronů na izotop ¹⁰B vyvolá reakci ¹⁰B(n, alfa) ⁷Li (tj. jádro ¹⁰B zachytí tepelný neutron a vyzáří částici alfa), přičemž produkty reakce, jádra ⁷Li a částice alfa, předají svoji energii uvnitř buňky, v níž vznikly, a tím způsobí její destrukci. Tak se rakovinné buňky selektivně likvidují.

Nejdřív je potřeba chirurgicky odstranit hlavní část nádorové tkáně. Po zhojení se pacientovi intravenózně aplikuje bórová sloučenina (BSH – merkaptododekarbonát sodný, L-BPA – L-4(dihydroxyboral)fenylalanin, ...) a pacient je převezen na speciální ozařovací pracoviště, kde je k dispozici svazek epitermálních neutronů. Plánovaným, řízeným a kontrolovaným způsobem je tímto svazkem pacientův mozek ozářen v místech, odkud byl odoperován nádor. Epitermální neutrony (s energií přibližně mezi 0,5 eV a 10 keV), které mají poměrně nízkou biologickou účinnost, se průchodem lidskou tkání postupně moderují (zpomalují) na tepelné. Tak se dostanou k rakovinným buňkám (pozůstatkům odoperovaného nádoru) obsahujícím bór. A protože právě bór ¹⁰B je významný tím, že se na něm zřejmě zachycují tepelné neutrony, dokáže zbylé rakovinné buňky zničit.

Vesmír: Princip je tedy poměrně jednoduchý. Ale vypořádáte se s technikou?

Zabývám se jak experimentální fyzikou, tak uplatněním výpočetních kódů v tomto výzkumu. Díky internetu a světovým bankám dat i výpočetních kódů pro vědecké účely již dnes není mezi mnou a mým americkým kolegou příliš velký rozdíl v přístupu k informacím, které v dané aplikaci tvoří know-how problému. Ve vlastním vedení výzkumu, přístrojovém vybavení a konkrétním softwarovém a hardwarovém vybavení se však pochopitelně lišíme úměrně tomu, jak se liší naše finanční a další podpůrné zdroje pro tento výzkum.

V tomto stadiu výzkumu jsem odpovědný za účinný svazek neutronů pro budoucí ozařování. Mým úkolem je navrhnout a zajistit, aby bylo záření ve svazku sledováno, a stanovit parametry ozařovacího pole. Na jedné straně je metoda postavena na dosažení „žádoucích“ parametrů (intenzity a geometrie) svazku, ale na druhé straně záření nesmí poškodit pacienta. A právě v tom spočívá vývoj metody. Zdaleka nestačí jen hardwarově zajistit existenci svazku a zařídit pracoviště. Stanovení správných parametrů svazku i návrh geometrie a doby ozařování jsou závislé na výsledcích stovek provedených modelových výpočtů pomocí kódů, které v obecné geometrii řeší transport neutronů a záření gama v daném materiálovém prostředí, tedy v těle pacienta. Pro tyto výpočty používáme – shodně s jinými evropskými pracovišti – výpočetní kód MCNP (program vyvinutý v americké Národní laboratoři v Los Alamos) založený na simulační metodě Monte Carlo. Po každé sérii výpočtů následuje na našem pracovišti u reaktoru LVR-15 v Ústavu jaderného výzkumu série měření, jimiž výpočty ověřujeme. Místo skutečných pacientů používáme model, jakousi bystu člověka (říkáme jí Kamarád, viz obr. na další straně), vyrobenou z materiálu, který má při ozáření vlastnosti velmi podobné jako lidská tkáň.

Vesmír: Kde tuto metodu již používají na skutečných pacientech?

Význačné postavení mají dvě země, které jsou na špičce tohoto výzkumu – USA a Japonsko. Je zajímavé, že se mezi sebou trochu liší v pojetí některých technických i etických aspektů léčebné metody. Zatímco naše (a obecně evropské) pojetí je podobné americkému, japonská metodika požaduje ozáření otevřené hlavy pacienta.

Hrůza, která následovala po tragédii v Černobylu, vytvořila v lidech obrovské zábrany vůči jakémukoliv používání jaderného záření. Vývoj mnoha projektů byl zastaven nebo zpomalen. Teprve nyní pozvolna znovu vzrůstá důvěra v seriózní vědecké práce, které s využitím jaderného záření sice souvisejí, ale mají – jako např. tato metoda – výjimečné cíle při záchraně lidského zdraví a života vůbec. Proto se v posledních několika letech klinické testy léčení touto metodou rozbíhají nejen v USA (BNL – Brookhavenská národní laboratoř, MIT – Massachusettská technika) a Japonsku, ale i v Evropě (první pacienty z Evropské unie přijalo loni vedoucí evropské ozařovací pracoviště v ECN a JRC Petten v Nizozemí.

Dalšími v pořadí, kteří intenzivně pracují na zavedení bórové neutronové záchytové terapie do klinické léčby, jsou Finové a Česká republika. Náš projekt, na jehož řešení se podílí skupina fyziků ÚJV v Řeži (ve spolupráci se specialisty z některých ústavů AV ČR) a lékařů onkologické kliniky Všeobecné fakultní nemocnice 1. LF UK a nemocnice Na Homolce v Praze, je podporován Ústavem jaderného výzkumu a granty Ministerstva zdravotnictví i AV ČR. V minulosti však byl a pravděpodobně opět bude také součástí velkých evropských projektů financovaných Evropskou unií.

Vesmír: Pro pacienty v ČR to tedy znamená...

...naději. Mohli bychom se však stát klinickým pracovištěm i pro pacienty z východní Evropy. Podle statistických údajů zveřejněných v USA se ve vyspělých zemích udává 4,8–6 mozkových nádorů na 1000 obyvatel za rok. Pro naši republiku to tedy je 600 diagnóz ročně. Střední doba přežívání u těch vysoce maligních (asi 25 % z celkového počtu diagnóz) je půl roku a dosud užívané terapeutické metody prodlužují život maximálně o týdny.

Lékaři z onkologické kliniky Vojenské fakultní nemocnice a z nemocnice Na Homolce v Praze již připravují žádost, aby mohla být tato léčebná metoda registrována i v České republice. V ÚJV v Řeži u Prahy zatím dokončujeme ověřování parametrů svazku i zařizování vlastního ozařovací pracoviště v oddělené části haly experimentálního reaktoru LVR-15.

Vesmír: Neodpustím vám však otázku – zaujalo vás na konferenci něco pozoruhodného?

Ano, několik věcí. Je všeobecně známo, že ztráta společenské objednávky po černobylské havárii způsobila na celém světě krizi existence výzkumných reaktorů. Nyní se ukazuje, že BNCT se může stát pro některé z nich novou významnou pracovní náplní. Příkladem je rychlý postup při vývoji a budování ozařovacího pracoviště ve Finsku, jehož výzkumný reaktor TRIGA byl před uzavřením. Nejkvalitnější ozařovací svazek zatím mají Finové. A kdo je sponzorem výzkumu i realizace? Budete se divit, je to společnost provozující hrací automaty. A ještě snad maličkost. Statistická fakta týkající se současného klinického testování této metody v Pettenu naznačují, jak jednotlivé společenské skupiny trvají na své (přinejmenším) nedůvěře k aplikacím jaderného záření: podstoupit klinický test prý chtějí jen pacienti s vyšším vzděláním. /Za Vesmír se ptal Ivan Boháček/