Các nhà khoa học tại phòng thí nghiệm CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) của châu Âu trong nhiều năm không chỉ áp dụng vật lý hạt vào nghiên cứu vũ trụ mà gần đây đã tiến hành nhiều nghiên cứu nhằm nâng cao khả năng điều trị các bệnh ung thư. CERN với các máy gia tốc hạt khổng lồ đang tìm cách mở rộng phạm vi hiệu quả của các liệu pháp bức xạ và xử lý các khối u khó tiếp cận nhất.
Phòng thí nghiệm CLEAR của CERN vận hành một máy gia tốc hạt tuyến tính lớn có phạm vi di chuyển của chùm tia lên tới 40 mét với các ống được gói trong lá nhôm và một loạt các thiết bị đo lường. Các nghiên cứu ở đây hiện tại hầu như nhằm mục đích tạo ra các chùm electron năng lượng rất cao có thể giúp tiêu diệt hiệu quả hơn các tế bào ung thư. CERN đang nghiên cứu “một công nghệ để tăng tốc các electron đến mức năng lượng cần thiết nhằm điều trị các khối u nằm sâu trong cơ thể, trên 100 triệu electron volt” (MeV). Ý tưởng là sử dụng các điện tử năng lượng rất cao (VHEE) kết hợp với một phương pháp xử lý mới đầy hứa hẹn được gọi là FLASH.
Ông Roberto Corsini trình diễn một máy gia tốc hạt tuyến tính 40 mét tại CERN có thể hỗ trợ điều trị ung thư.
Phương pháp này yêu cầu cung cấp liều bức xạ trong vài trăm mili giây, thay vì vài phút như các phương pháp hiện tại. Điều này đã được kiểm chứng là có tác dụng tương tự liệu pháp nhắm đích (Targeted Therapy), nhưng ít gây tổn thương hơn đến các mô lành xung quanh. Liệu pháp nhắm đích (Targeted Therapy) là một phương pháp điều trị ung thư bằng cách sử dụng dược chất phóng xạ, khác với liệu pháp hóa trị truyền thống. Phương pháp này có mục tiêu cụ thể giúp ngăn chặn sự phát triển và lan rộng của khối u. Chúng hoạt động bằng cách tấn công vào các gene hay protein chuyên biệt. Những gene và protein này được tìm thấy ở tế bào ung thư hoặc những tế bào có liên quan đến sự phát triển của khối u, ví dụ như tế bào mạch máu.
Benjamin Fisch, nghiên cứu viên của CERN, cho biết: Liệu pháp bức xạ truyền thống có thể gây ra một số thiệt hại nhất định với các mô lành. Phương pháp điều trị FLASH ngắn nhưng có cường độ mạnh sẽ “giảm độc tính bức xạ đối với mô lành trong khi vẫn gây tổn hại thích hợp cho các tế bào ung thư”. FLASH lần đầu tiên được sử dụng trên bệnh nhân vào năm 2018, dựa trên các máy gia tốc tuyến tính hiện có trong y tế (LINAC) với chùm điện tử năng lượng thấp khoảng 6-10 MeV. Tuy nhiên, ở mức năng lượng thấp như vậy, các chùm tia không thể xuyên sâu, có nghĩa là phương pháp điều trị hiệu quả cao cho đến nay chỉ được sử dụng trên các khối u bề ngoài, được tìm thấy với bệnh ung thư da. Tuy nhiên, các nhà vật lý của CERN hiện đang hợp tác với Bệnh viện Đại học Lausanne (CHUV) để chế tạo một thiết bị FLASH có thể tăng tốc các electron lên 100 đến 200 MeV, giúp sử dụng FLASH cho các khối u khó tiếp cận hơn.
Các khối u ung thư nằm sâu trong các cơ quan của cơ thể mà không thể điều trị tận gốc bằng phẫu thuật, hóa trị hoặc xạ trị truyền thống ngày nay thường được coi là “bản án tử hình” cho bệnh nhân. Với những hy vọng phương pháp FLASH có tác động ít gây hại hơn đến mô xung quanh có thể giúp loại bỏ các khối u nằm trong não hoặc gần các cơ quan quan trọng khác. Mặc dù phương pháp này chưa thể loại bỏ toàn bộ những ca tử vong do các dạng ung thư phức tạp nhất hiện nay, nhưng sẽ mang lại cơ hội mới cho nhiều phương pháp điều trị hơn trong tương lai.
Từ khóa: LINAC; máy gia tốc; điều trị ung thư; FLASH;
– CMD&DND –
