Cyklotron jest wyjątkowo skuteczny, szczególnie w walce z rzadkimi nowotworami mózgu czy centralnego układu nerwowego, jak również tymi znajdującymi się w gałce ocznej. "Proteus "- bo taką nosi nazwę - to jedno z najnowocześniejszych urządzeń na świecie wykorzystujących wiązkę cząstek elementarnych do walki z chorobą. Wybrałam się z wizytą do Krakowa do Centrum Cyklotronowego Bronowice, żeby dowiedzieć się jak protony niszczą raka.
Czwartek 11 grudnia - wysiadam z pociągu relacji Warszawa Wschodnia - Kraków Główny. Miasto wita mnie pięknym słońcem. Sprawdzam - do celu mojej podróży, czyli ulicy Radzikowskiego 152, potrzebuję jeszcze 30 minut. Spokojnie, zdążę - najpierw tramwaj, później przesiadka w autobus. Wysiadam na przystanku Azory, po kilku metrach oczom moim ukazuje się napis : Instytut Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk w Krakowie. Tuż obok duża biała tablica - Dotacje na innowacje - Centrum Cyklotronowe Bronowice. Uff - jestem na miejscu!
Zanim ochrona wpuści mnie do środka – muszę się wylegitymować, dostaję przepustkę i wchodzę. Instytut to ogromny kompleks budynków zajmujący niemal siedem hektarów. Centrum Cyklotronowe Bronowice, które jest celem mojej wizyty zajmuje jedną siódmą powierzchni całego Instytutu. Na miejscu czeka już na mnie profesor Paweł Olko, szef projektu Narodowe Centrum Radioterapii Hadronowej. Taką nazwę nosi ośrodek leczenia nowotworów powstały w krakowskich Bronowicach. Został uruchomiony w 2014 roku jako Centrum Cyklotronowe.
Centrum Cyklotronowe Bronowice fot. Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk
Profesor Paweł Olko sprawia wrażenie bardzo zabieganego człowieka. Drzwi do jego gabinetu prawie się nie zamykają. Z uśmiechem przyznaje jednak, że na rozmowę o cyklotronie zawsze znajdzie czas. - Panie profesorze jak to możliwe, że te protony to jednak leczą raka?- pytam. Profesor cierpliwie wyjaśnia. - Jedną z metod leczenia nowotworów, która została zaproponowana w połowie XX wieku było zastosowanie ciężkich cząstek takich jak protony do napromieniania chorych tkanek. Te protony - jak tłumaczy dalej profesor Olko - rozpędzone do dużych prędkości mają niezwykłą właściwość. Pozwalają napromieniować sam guz, nie uszkadzając przy tym okolicznych tkanek. Aby rozpędzić protony potrzebny jest cyklotron, czyli takie specjalne urządzenie, które to właśnie potrafi.
Dowiaduje się, że leczenie nowotworów protonami było praktykowane na świecie już wcześniej. Polscy naukowcy nie mogli jednak wykorzystywać tej metody, gdyż nie mieli do tego odpowiedniego urządzenia. - Pierwsze seminarium na temat leczenia protonami w Instytucie Fizyki Jądrowej miało miejsce dwadzieścia lat temu - zaznacza profesor Paweł Olko - to pokazuje jak dużo trzeba mieć czasu i cierpliwości aby pewien pomysł urzeczywistnić.
Naukowcy mając do dyspozycji skromne fundusze zbudowali własny cyklotron. Profesor podkreśla, że nie mieli jednak doświadczenia i nie wiedzieli jak zbudować stanowisko do leczenia nowotworów. Po wielu próbach sami opracowali metodę docierania protonami do nowotworu. Z racji tego, że pierwszy cyklotron miał niewielką moc i wiązka protonowa mogła wnikać w głąb ciała pacjenta jedynie na 30 milimetrów, postawili na leczenie nowotworów oka. Po uzyskaniu rządowego wsparcia w 2005 roku zakupiono odpowiedni sprzęt, ale dopiero w 2011 roku napromieniony został pierwszy pacjent. Terapię zastosowano jedynie u chorych z czerniakiem oka. Wobec innych nowotworów cyklotron był bezradny.
W 2006 roku Instytut złożył wniosek o dofinansowanie do Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. To był strzał w dziesiątkę! Pieniądze zostały przyznane z Programu Innowacyjna Gospodarka w sumie prawie 240 mln złotych. Powstało Centrum Cyklotronowe Bronowice, którego "sercem" jest nowy cyklotron - o nazwie Proteus C235. Dzięki urządzeniu zbudowano stanowiska, na których strumień protonów dociera na każdą głębokość ludzkiego ciała. Jedno do terapii nowotworów oka, drugie do prac naukowych. Dwa kolejne będą wykorzystywane do naświetlania guza w różnych częściach ciała. Zobaczmy jak to działa w praktyce.
Przechodzimy do najlepiej chronionego miejsca w Krakowie - do bunkra cyklotronu, którego ściany mają grubość aż pięciu metrów! Oprowadza mnie po nim szef działu cyklotronowego Konrad Guguła. Wspomina, że gdyby doszło do wybuchu jądrowego, w tym bunkrze bylibyśmy bezpieczni. Ogromne wrażenie robi na mnie gigantyczna konstrukcja, coś w rodzaju wielkiej metalowej beczki, z której wychodzi kilkanaście rur. Od naukowca dowiaduję się, że to jest właśnie ważący 240 ton Cyklotron Proteus. To właśnie w środku tego wielkiego urządzenia znajdują się protony.
Cyklotron Proteus fot. Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk
- Uwięzione w polu magnetycznym protony są rytmicznie popychane polem elektrycznym - tłumaczy naukowiec. Przypomina to wprawienie huśtawki w ruch. Protony rozpędzane do dużych prędkości jonowodami czyli metalowymi rurami mogą wędrować na duże odległości do poszczególnych stanowisk, gdzie leczeni będą chorzy na raka - opowiada.
Z bunkra w towarzystwie innego naukowca Jana Swakonia Kierownika Samodzielnej Pracowni do Radioterapii Oka kieruję się właśnie do sali, w której będą leczone nowotwory oka. Na specjalistycznym fotelu przed ogromną maszynerią będzie siedział pacjent. Na twarzy będzie miał ściśle przylegającą maseczkę z otworami na oczy. Napromieniane oko będzie musiało patrzeć prosto w punkt, gdzie znajduje się wylot rurki biegnącej ze ściany. Ta rurka biegnie od cyklotronu. Po odpowiednim ustawieniu pacjenta w jego oko wystrzeli strumień ciężkich cząstek elementarnych, protonów, które wypalają komórki złośliwego czerniaka. Taki zabieg jest nieinwazyjny.
Stanowisko terapii oka fot. Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk
Przechodzę do kolejnego pomieszczenia, w którym czeka już na mnie Tomasz Kajdrowicz, Kierownik Pracowni Gantry. Pracownia to właśnie najmłodsze dziecko Centrum Cyklotronowego. Widzę przed sobą urządzenie rodem z filmu science fiction. - Wewnątrz - mówi Tomasz Kajdrowicz - znajdują się magnesy, które kierują strumień protonów do ruchomego ramienia, które z kolei kieruje cząstki prosto w nowotwór. Pacjent w tym czasie musi leżeć nieruchomo na specjalnym łóżku.
Stanowisko Gantry część terapeutyczna fot. Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk
Dzięki temu urządzeniu będzie można naświetlać guzy położone głęboko w ciele pacjenta np. w jamie brzusznej, przy rdzeniu kręgowym czy pod czaszką. W Centrum Cyklotronowym znajdują się dwie Pracownie Gantry, które pierwszych pacjentów przyjmą 1 października 2015.
Z działania cyklotronu już teraz w pełni korzystają naukowcy badający tajemnice jądra atomowego. Po fascynującym świecie nauki oprowadza mnie profesor Adam Maj - Dyrektor Naukowy Instytutu Fizyki Jądrowej. Celem badań jest m.in. wyjaśnienie jak naświetlania protonowe wpływają m.in. na żywe organizmy oraz typy tkanek, co może pozwolić na jeszcze skuteczniejsze wykorzystanie cyklotronu. - Część badań jest związana z kosmosem - zaznacza profesor Adam Maj. Chodzi o to, żeby wyjaśnić w jaki sposób protony wpływają na znajdującą się w kosmosie elektronikę.
Po prawie pięciu godzinach zwiedzania, pytania i oglądania moja głowa pełna jest nowych informacji. Mimo zmęczenia wychodzę z Centrum Cyklotronowego Bronowice pełna entuzjazmu i nadziei, że polska nauka dogania ośrodki światowe. Powiem więcej: Polska wcale nie odstaje od innych krajów - tym bardziej, że obecnie tak nowoczesne urządzenia do radioterapii protonowej są stosowane w zaledwie kilku ośrodkach - w USA, Japonii, Niemczech i Szwajcarii. Dumą napawa fakt, że fizycy z Krakowa nie zamierzają spocząć na laurach. Chcą znaleźć sposób na leczenie wiązką protonów również tak zwanych guzów ruchomych np. nowotworów płuc, prostaty czy wątroby.
Życzę powodzenia!
Ewa Chyra
