Разработка новых технологий диагностики и лучевой терапии социально значимых заболеваний протонными и ионными пучками с использованием бинарных ядерно-физических методов

Проект нацелен на решение новых фундаментальных задач и крупных прикладных разработок в области бинарных ядерно-физических методов для создания новых технологий диагностики и лучевой терапии с использованием протонных и ионных пучков для решения актуальной задачи – лечения социально значимых заболеваний, основными из которых являются онкологические заболевания. Работы будут вестись с использование инфраструктуры высокотехнологичных ускорительных установок российского производства. Два комплекса протонной терапии (КПТ) системы «Прометеус» (разработка ЗАО «Протом») со сканирующим пучком и энергией протонов от 30 до 250 (330) МэВ: исследовательский протонный синхротрон (ФИАН им. П.Н. Лебедева, ФТЦ, г. Протвино), и медицинский КПТ (МРНЦ имени А.Ф. Цыба – филиала ФГБУ «НМИЦ радиологии» МЗ РФ, г. Обнинск); ускоритель заряженных частиц У-70 (НИЦ «Курчатовский институт» - ИФВЭ, Центр коллективного пользования на углеродном пучке У-70», г. Протвино), ускоритель ионов различных газов до энергии ≤ 50 кэВ (ФИАН, уникальная научная установка «Ионный ускоритель ГЕЛИС», г. Москва), а также источник нейтронного излучения с энергией 14-15 МэВ – портативный нейтронный генератор (разработка ФГУП ВНИИА им. Л.Н. Духова ГК «Росатом»), размещенный в каньонах МРНЦ им. А.Ф. Цыба, г. Обнинск. Реализация проекта предполагает создание к 2024 году на базе ФИАН и соисполнителей проекта – НМИЦ радиологии и НИЯУ МИФИ, а также их российских и иностранных партнеров, – крупного международного коллектива, осуществляющего передовую исследовательскую деятельность и подготовку специалистов мирового уровня в области лучевой тераностики, ядерной медицины, включая ядерную наномедицину. Этот коллектив можно рассматривать как основу и составную часть запланированного для организации в рамках Федеральной программы на базе НИЦ «Курчатовский институт» новейшего отечественного научно-образовательного центра ядерной медицины, включающего в себя расположенные в соседних каньонах г. Протвино комплекс протонной терапии «Прометеус» (ФТЦ ФИАН), модернизированный в рамках реализации проекта, и строящийся комплекс ионной (углеродной) терапии (ИФВЭ НИЦ «Курчатовский институт»). Будут модернизированы и усовершенствованы используемые ускорительные системы российского производства, а также технологии создания ускорителей протонов и ионов для лучевой (ионной и протонной) терапии социально значимых заболеваний, включая онкологические, с возможностью, в случае применения бинарных технологий сенсибилизации лучевой терапии, создания радиофармацевтических лечебных препаратов in situ. Предусмотрено усовершенствование отечественного комплекса протонной терапии (КПТ) «Прометеус» с целью разработки и внедрения на его основе новых и усовершенствования существующих технологий протонной и ионной терапии и диагностики. Предполагается развитие технологий, основанных на применении новых бинарных ядерно-физических методов, таких как сочетанного действия плотно- и редкоионизирующих излучений (протоны-нейтроны, протоны-ионы, мульти-ионная терапия), протонной радиографии (визуализации) с использованием максимальной энергии протонов, технологий протонной терапии с использованием перспективных наночастиц и систем на их основе в качестве сенсибилизаторов терапии и активных агентов для диагностики, нацеленных на разработку адресных методов терапии и диагностики, а также тераностики (одновременной терапии и диагностики). Введение нерадиоактивных материалов, которые могут быть активированы извне с использованием различных внешних источников ядерных частиц для получения радиоактивности in situ – это одно из новых направлений активации нано-препаратов в месте раковой опухоли, что можно рассматривать как in situ производство «нано-радиофармпрепаратов». Предполагается развитие технологий протонной радиографии (визуализации) с использованием максимальной энергии протонов, технологий протонной терапии сканирующим пучком с учетом движения опухоли, что расширяет список локализации опухолей в труднодоступных местах (легкие, грудь и др.). Будут изготовлены датчики альфа излучений, однопротонных событий, предусмотрены системы вывода протонного пучка сверхнизкой интенсивности для целей протонной радиографии. Актуальность и значимость результатов реализации проекта связаны с созданием принципиально новых технологий лучевой диагностики и терапии, адаптированных к модернизированным в рамках реализации проекта отечественным ускорительным комплексам. Усовершенствование и модернизация КПТ «Прометеус» предусматривает возможность внедрения разработанных при реализации проекта технологий протонной терапии. Будут проведены работы по адаптации ускорительных технологий на протонном синхротроне под технологии протонной радиографии