Tweet
Trong căn phòng tại Trung tâm Y tế Kansai, Osaka, Nhật Bản, một cỗ máy khổng lồ đang đều đặn bắn ra những chùm tia neutron, hạt hạ nguyên tử không mang điện tích mà bạn có thể tìm thấy bên trong bất cứ hạt nhân của nguyên tử nào, lẽ tất nhiên, ngoại trừ hạt nhân của Hydro (H), nguyên tử đơn giản nhất chỉ gồm có một proton và một electron ở trạng thái bền vững.
Thông thường, neutron nhân tạo chỉ được phát sinh ra trong các lò phản ứng hạt nhân, phục vụ các phản ứng phân hạch, tạo ra năng lượng to lớn, đốt nóng và làm chạy máy phát điện. Trong trường hợp cực điểm, neutron là thứ mà bạn sẽ tìm thấy ra trong vòng 15 phút sau một vụ nổ bom nguyên tử.
Nhưng ở đây, trong căn phòng ở Trung tâm Y tế Kansai, dòng neutron được tạo ra và kiểm soát bên trong một cỗ máy gia tốc hạt.
Máy gia tốc hạt tạo ra dòng neutron.
Gọi là máy gia tốc hạt bởi vì các bác sĩ đã sử dụng từ trường điện để kéo và hút các ion mang điện chạy vòng vòng với tốc độ tăng dần lên tới 1,000.000.000 km/h.
Sau đó, họ cố tình tạo ra một vụ"tai nạn giao thông" trong đường ống, nơi hạt mang điện bị cho đâm vào một mảnh bia làm bằng berili (Be). Dưới tốc độ 1 tỷ km/h, vụ va chạm này có đủ năng lượng để khiến cho mảnh Be bị vỡ ra tung tóe, đến mức độ phá tan cấu trúc hạt nhân nguyên tử của nó.
Những gì xảy ra tương tự như phản ứng phân hạch giải thoát proton, neutron và electron. Nhưng bởi vì cả hạt proton và electron đều mang điện, chúng sẽ bị hút về hai phía của điện cực. Chỉ còn dòng neutron trơ còn ở lại.
Các bác sĩ thu lấy chùm hạt này, hướng nó vào đầu của một bệnh nhân ung thư, tại vị trí khối u mà họ vừa tìm thấy. Dòng neutron sau đó sẽ bán vào, làm cho tan khối u trong một phiên điều trị kéo dài khoảng 60 phút.
Một bệnh nhân được điều trị bằng liệu pháp neutron
Neutron: Liệu pháp điều trị ung thư thứ năm tại Nhật Bản
Điều kỳ diệu mà bạn vừa được chứng kiến được gọi là liệu pháp Neutron, một phương pháp điều trị ung thư tiên tiến mà Nhật Bản là quốc gia đầu tiên nghiên cứu ra và phê duyệt cho áp dụng từ năm 2020.
Liệu pháp Neutron được mệnh danh là biện pháp điều trị ung thư đứng thứ năm, do được sử dụng sau khi 4 phương pháp điều trị ung thư còn lại đã gặp thất bại, bao gồm việc phẫu thuật, hóa trị, xạ trị và liệu pháp về miễn dịch.
Các bệnh nhân ung thư có khối u trên não bộ thường dễ rơi vào tình trạng éo le này nhất, nơi mà việc phẫu thuật bị hạn chế vì không có đường thuận tiện cho dao mổ tiếp cận. Trong khi đó, thuốc hóa trị và liệu pháp miễn dịch bị cản lại bởi hàng rào máu.
Xạ trị có tác dụng làm thu nhỏ lại khối u, nhưng nếu sử dụng xạ trị xuyên qua não bộ, tia X cũng có thể phá hủy các cấu trúc não khỏe mạnh khác trên đường đi của nó. Phương án này không khả thi và không đem lại hiệu quả trong một số trường hợp đề kháng lại xạ trị.
Bệnh nhân sau đó chỉ còn có thể trông đợi vào liệu pháp Neutron này.
Một bệnh nhân được xạ trị bằng neutron.
Neutron hoạt động theo một cách tương tự như xạ trị, nhưng nó là một phương pháp bảo vệ cao hơn, bởi các dòng neutron được định hướng chỉ nhắm phá hủy khối u mà không gây ra ảnh hưởng đến các tế bào não khỏe mạnh.
Các bác sĩ làm được điều này bằng cách tiêm một loại thuốc chứa đồng vị của Boron (B-10) vào cơ thể của bệnh nhân. Để có thể lẻn qua hàng rào máu ở não, Bo-10 sẽ được cải trang bằng cách gắn vào một phân tử giống với phenylalanine, một hợp chất chuyển hóa căn bản mà tế bào não cần sử dụng đến.
Vì các tế bào ung thư tăng mức sinh trưởng không ngừng và chuyển hóa nhanh hơn tế bào thường, chúng sẽ cần một lượng phenylalanine cao gấp đến 3,5 lần. Do đó, tế bào ung thư sẽ ngay lập tức ngậm vào phân tử Bo-10 giả dạng phenylalanine này. Trong khi đó, tế bào khỏe mạnh thì chỉ hấp thụ một lượng nhỏ vật chất.
Điều kỳ diệu bây giờ mới xảy ra. Khi các bác sĩ chiếu chùm neutron vào vị trí của khối u, do các tế bào khối u đang ngậm một lượng lớn Bo-10 (đồng vị bị khuyết thiếu trong hạt nhân), nó sẽ "bắt" lấy neutron và phân rã thành một hạt nhân lithium và một hạt alpha.
Hạt alpha chính là bức xạ alpha. Bức xạ này có khả năng phá hủy DNA và ty thể của tế bào ung thư, từ đó sẽ giết chết chúng. Do đó, về bản chất, phương pháp Neutron đã tạo ra phóng xạ ngay trong tế bào ung thư và sẽ làm "tan rả" chúng từ bên trong.
Dòng neutron bị "bắt giữ" bởi nguyên tử Bo-10 trong tế bào ung thư. Phản ứng phân rã tạo ra tia alpha sẽ giết chết tế bào ung thư từ bên trong.
Cách trị liệu neutron sẽ giết chết tế bào ung thư và bảo toàn các tế bào khỏe mạnh của người bệnh.
Ngược lại, xạ trị bằng tia X là sử dụng phóng xạ từ bên ngoài. Một chùm tia X thường có bán kính 2-3 mm. Nó có thể giết chết hàng loạt tế bào khỏe mạnh trong bán kính chiếu xạ này, suốt dọc đường đi của nó, xuyên từ bên này sang bên kia não bộ.
Trong khi đó, một tia alpha phát ra từ tế bào ung thư ngậm Bo-10 chỉ có bán kính 10 micromet, và nó chỉ đủ năng lượng để giết chết chính tế bào ung thư đó, đồng thời sẽ bảo tồn các tế bào khỏe mạnh ở chung quanh.
Ngoài ra, do dòng neutron không có mang điện tích và có năng lượng thấp, nó sẽ không phá hủy các tế bào khỏe mạnh trên đường chùm tia đi qua. Neutron vì vậy là một phương án điều trị ung thư tối ưu hơn so với phương pháp xạ trị.
Phương pháp này sẽ dành cho những bệnh ung thư nào?
Như đã nói ở trên, liệu pháp Neutron đặc biệt có tác dụng với các loại ung thư ở vùng đầu cổ. Phương pháp này đã được thử nghiệm rất nhiều đối với khối u não ác tính dạng Glioblastoma, hay u thần kinh đệm.
Có thể nói Glioblastoma là loại ung thư ác tính nhất trong tất cả các loại ung thư não, thậm chí tất cả các loại ung thư nói chung trên cơ thể người. Khối u tạo ra bắt nguồn từ tế bào hình sao trong não bộ, loại u này to lên rất nhanh chóng, xâm lấn các khu vực ở chung quanh não khiến toàn bộ chức năng của cơ thể nhanh chóng bị suy sụp.
Trung bình, một bệnh nhân mắc Glioblastoma chỉ có thể sống được 8 tháng sau khi được chẩn đoán. Ngay cả sau khi đã được điều trị bằng tất cả các biện pháp có thể như phẫu thuật, hóa trị và xạ trị, thời gian sống sót trung bình cũng chỉ tăng lên được tối đa là 14 tháng.
Tỷ lệ sống sót sau 1 năm của bệnh nhân Glioblastoma là 40%, sau 2 năm phát hiện là 17%.
Hiệu quả điều trị của liệu pháp Neutron với khối u thần kinh đệm.
Tuy nhiên, trong một cuộc thử nghiệm với liệu pháp neutron tại Nhật Bản, các bệnh nhân Glioblastoma đã có thể kéo dài thời gian sống của họ lên 27,1 tháng, tỷ lệ sống sót sau 1 năm tăng lên 87,5 %, sau 2 năm là 62,5 %.
Liệu pháp neutron có thể là lựa chọn cuối cùng đối với các trường hợp bệnh nhân Glioblastoma đã phẫu thuật nhưng khối u lại sẽ phát trở lại, không đáp ứng với cả phương pháp hóa và xạ trị.
Nhóm bệnh nhân thứ hai thường được điều trị bằng liệu pháp neutron là những bệnh nhân có khối u tái phát ở đầu cổ ngoài não bộ. Họ đã trải qua phẫu thuật, hóa trị và xạ trị với liều đạt ngưỡng dung nạp của mô lành tính, nhưng ung thư vẫn bị tái phát trở lại.
Ung thư đầu và cổ chiếm khoảng 10% các loại ung thư và khoảng 90% trong số đó là ung thư biểu mô tế bào vảy (SCC). Một cuộc thử nghiệm của các khoa học gia trên 30 bệnh nhân mắc ung thư dạng này cho thấy có đến 13 bệnh nhân cuối cùng đã được thuyên giảm hoàn toàn, 9 bệnh nhân được thuyên giảm một phần.
Mặc dù số lượng bệnh nhân có khối u tái phát ở đầu và cổ được điều trị bằng liệu pháp neutron còn tương đối khá ít, nhưng hiệu quả lâm sàng thu được lại rất cao. Thời gian sống thêm trung bình của họ là 33,6 tháng với tỷ lệ đáp ứng lên đến 85%.
Nhóm thứ ba được hưởng lợi ích lớn từ liệu pháp neutron hiện tại là những bệnh nhân ung thư da tế bào hắc tố. Mặc dù phẫu thuật cắt bỏ vùng da ung thư thường có thể giúp căn bệnh được điều trị. Nhưng trong nhiều trường hợp, vùng da ung thư quá lớn dẫn đến việc phẫu thuật là bất khả thi hoặc cắt bỏ da sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của bệnh nhân.
Giới khoa học Nhật Bản vì vậy đã cho thử nghiệm liệu pháp Neutron với bệnh nhân ung thư da và nhận thấy tổn thương của họ thường thuyên giảm trong vòng 1 năm. Tỷ lệ đáp ứng hoàn toàn và không có biến chứng lên tới 78%, chứng minh liệu pháp này có thể là phương thức điều trị đầy tiềm năng đối với các khối u ung thư da hắc tố.
Ngoài ra, nhiều cuộc thử nghiệm với liệu pháp Neutron đang được thực hiện và bước đầu chứng minh được tác dụng đối với bệnh ung thư phổi, ung thư vú, ung thư ruột già và ung thư xương…
Rào cản chi phí: Mức đầu tư lên đến hơn 40 triệu USD
Với tất cả ưu điểm vượt trội so với xạ trị tia X, năm 2020, liệu pháp Neutron đã được Bộ Y tế Nhật Bản phê duyệt và đưa vào sử dụng cho mục đích điều trị ung thư. Hệ thống bảo hiểm y tế quốc gia của họ cũng tuyên bố sẽ hoàn trả chi phí cho các bệnh nhân điều trị theo phương pháp này.
Nhật Bản hiện là quốc gia đang có sở hữu loại máy Neutron nhiều nhất thế giới, với ít nhất 7 cơ sở có khả năng điều trị ung thư theo phương pháp này bao gồm: Trung tâm Y tế Kansai, Đại học Tokyo, Bệnh viện Đa khoa Tohoku, Trung tâm Ung thư Quốc gia, Bệnh viện Edogawa, Bệnh viện Đa khoa Shonan Kamakura và Đại học Tsukaba.
Ngoài ra, Nhật Bản cũng có riêng cho mình một nhà máy làm giàu Boron-10, Stella Pharma và hãng máy kỹ nghệ Sumitomo Heavy Industries có khả năng chế tạo ra loại máy gia tốc hạt.
Tất cả những lợi thế này đang biến họ trở thành một cường quốc về neutron.
Ngoài Nhật Bản ra, Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) cho biết trên thế giới hiện chỉ có khoảng 26 cơ sở khác có sở hữu máy gia tốc hạt có thể được sử dụng hoặc cải tạo thành máy Neutron để điều trị căn bệnh ung thư.
Các cơ sở này được đặt lẻ tẻ ở các quốc gia ở châu Âu như Phần Lan, Ý, Vương quốc Anh, Tây Ban Nha, Ba Lan và Đức. Hoa Kỳ và TQ cũng có sở hữu nhiều máy gia tốc hạt có thể phục vụ điều trị ung thư. Ngoài ra, một số hệ thống khác đang được lắp đặt tại Nga, Argentina, Israel, Dubai và Thái Lan.
IAEA cho biết trên thế giới hiện tại chỉ có 33 máy gia tốc hạt Neutron tất cả, nếu so sánh với hơn 12,000 máy xạ trị truyền thống. Rào cản ngăn cản neutron trở thành một liệu pháp điều trị ung thư phổ cập chính là giá thành của chúng.
Một cuộc nghiên cứu đăng trên tạp chí Applied Radiation and Isotopes ước tính để xây dựng được một hệ máy gia tốc hạt, người Nhật cần phải chi ra 12 tỷ Yên, tương đương gần 40 triệu USD.
Các hệ máy gia tốc rẻ hơn cũng có giá từ 10 đến 20 triệu USD. Đó còn là chưa tính chi phí vận hành trung tâm điều trị, sẽ tốn khoảng hơn 1 triệu USD/năm.
Một cỗ máy gia tốc tạo hạt neutron.
Tại Mỹ, quốc gia còn chưa phê duyệt liệu pháp Neutron, Cosylab, công ty cung cấp thiết bị y tế trong đó có máy gia tốc hạt, cho biết cần phải mất 4 năm mới có thể xây dựng và đưa một cơ sở Neutron đi vào hoạt động.
Chi phí ban đầu để xây dựng một trung tâm như vậy tốn từ 40-50 triệu USD . Chi phí duy trì hoạt động hàng năm vào khoảng 9-12 triệu USD.
Trong khi đó, một đợt điều trị neutron căn bản với khoảng 12 lần xạ kéo dài trong 3-4 tuần hiện có giá khoảng 40,000 USD, ngoài Nhật Bản. Tại quốc gia đang nắm kỹ thuật mới mẻ và chất Boron-10 tự làm giàu, giá thành điều trị giảm xuống còn khoảng 20.000 USD.
Nhưng do bảo hiểm y tế đã chi trả phần lớn số tiền này, mỗi bệnh nhân ung thư tại Nhật Bản điều trị với neutron bây giờ chỉ phải chi khoảng 1,000 USD, theo sự ước tính của Cosylab.
Giới khoa học Nhật Bản cho biết, họ vẫn đang tiếp tục cải tiến thêm về kỹ thuật, để làm cho máy gia tốc hạt trở nên nhỏ gọn hơn, tạo ra dòng neutron ổn định hơn và đặc biệt, làm giàu Boron-10 và tạo ra được các loại thuốc phóng xạ có tác dụng điều trị tốt với nhiều loại khối u khác ngoài bệnh ung thư vùng đầu cổ.
Cosylab dự đoán, với khoảng trống thị trường hiện nay, liệu pháp Neutron sẽ được sản xuất ra nhiều hơn trong vòng hai thập niên tới đây.
Ước tính sẽ có khoảng 1,800 máy gia tốc hạt bắt neutron sẽ được lắp đặt trên toàn thế giới từ nay đến năm 2045, đem lại lợi ích cho khoảng 20% các bệnh nhân ung thư, những bệnh nhân có thể xạ trị bằng phương pháp tiên tiến này với giá cả phải chăng hơn hiện tại.
Tham khảo Nature, NCBI, Jsnct
Thông thường, neutron nhân tạo chỉ được phát sinh ra trong các lò phản ứng hạt nhân, phục vụ các phản ứng phân hạch, tạo ra năng lượng to lớn, đốt nóng và làm chạy máy phát điện. Trong trường hợp cực điểm, neutron là thứ mà bạn sẽ tìm thấy ra trong vòng 15 phút sau một vụ nổ bom nguyên tử.
Nhưng ở đây, trong căn phòng ở Trung tâm Y tế Kansai, dòng neutron được tạo ra và kiểm soát bên trong một cỗ máy gia tốc hạt.
Máy gia tốc hạt tạo ra dòng neutron.
Gọi là máy gia tốc hạt bởi vì các bác sĩ đã sử dụng từ trường điện để kéo và hút các ion mang điện chạy vòng vòng với tốc độ tăng dần lên tới 1,000.000.000 km/h.
Sau đó, họ cố tình tạo ra một vụ"tai nạn giao thông" trong đường ống, nơi hạt mang điện bị cho đâm vào một mảnh bia làm bằng berili (Be). Dưới tốc độ 1 tỷ km/h, vụ va chạm này có đủ năng lượng để khiến cho mảnh Be bị vỡ ra tung tóe, đến mức độ phá tan cấu trúc hạt nhân nguyên tử của nó.
Những gì xảy ra tương tự như phản ứng phân hạch giải thoát proton, neutron và electron. Nhưng bởi vì cả hạt proton và electron đều mang điện, chúng sẽ bị hút về hai phía của điện cực. Chỉ còn dòng neutron trơ còn ở lại.
Các bác sĩ thu lấy chùm hạt này, hướng nó vào đầu của một bệnh nhân ung thư, tại vị trí khối u mà họ vừa tìm thấy. Dòng neutron sau đó sẽ bán vào, làm cho tan khối u trong một phiên điều trị kéo dài khoảng 60 phút.
Một bệnh nhân được điều trị bằng liệu pháp neutron
Neutron: Liệu pháp điều trị ung thư thứ năm tại Nhật Bản
Điều kỳ diệu mà bạn vừa được chứng kiến được gọi là liệu pháp Neutron, một phương pháp điều trị ung thư tiên tiến mà Nhật Bản là quốc gia đầu tiên nghiên cứu ra và phê duyệt cho áp dụng từ năm 2020.
Liệu pháp Neutron được mệnh danh là biện pháp điều trị ung thư đứng thứ năm, do được sử dụng sau khi 4 phương pháp điều trị ung thư còn lại đã gặp thất bại, bao gồm việc phẫu thuật, hóa trị, xạ trị và liệu pháp về miễn dịch.
Các bệnh nhân ung thư có khối u trên não bộ thường dễ rơi vào tình trạng éo le này nhất, nơi mà việc phẫu thuật bị hạn chế vì không có đường thuận tiện cho dao mổ tiếp cận. Trong khi đó, thuốc hóa trị và liệu pháp miễn dịch bị cản lại bởi hàng rào máu.
Xạ trị có tác dụng làm thu nhỏ lại khối u, nhưng nếu sử dụng xạ trị xuyên qua não bộ, tia X cũng có thể phá hủy các cấu trúc não khỏe mạnh khác trên đường đi của nó. Phương án này không khả thi và không đem lại hiệu quả trong một số trường hợp đề kháng lại xạ trị.
Bệnh nhân sau đó chỉ còn có thể trông đợi vào liệu pháp Neutron này.
Một bệnh nhân được xạ trị bằng neutron.
Neutron hoạt động theo một cách tương tự như xạ trị, nhưng nó là một phương pháp bảo vệ cao hơn, bởi các dòng neutron được định hướng chỉ nhắm phá hủy khối u mà không gây ra ảnh hưởng đến các tế bào não khỏe mạnh.
Các bác sĩ làm được điều này bằng cách tiêm một loại thuốc chứa đồng vị của Boron (B-10) vào cơ thể của bệnh nhân. Để có thể lẻn qua hàng rào máu ở não, Bo-10 sẽ được cải trang bằng cách gắn vào một phân tử giống với phenylalanine, một hợp chất chuyển hóa căn bản mà tế bào não cần sử dụng đến.
Vì các tế bào ung thư tăng mức sinh trưởng không ngừng và chuyển hóa nhanh hơn tế bào thường, chúng sẽ cần một lượng phenylalanine cao gấp đến 3,5 lần. Do đó, tế bào ung thư sẽ ngay lập tức ngậm vào phân tử Bo-10 giả dạng phenylalanine này. Trong khi đó, tế bào khỏe mạnh thì chỉ hấp thụ một lượng nhỏ vật chất.
Điều kỳ diệu bây giờ mới xảy ra. Khi các bác sĩ chiếu chùm neutron vào vị trí của khối u, do các tế bào khối u đang ngậm một lượng lớn Bo-10 (đồng vị bị khuyết thiếu trong hạt nhân), nó sẽ "bắt" lấy neutron và phân rã thành một hạt nhân lithium và một hạt alpha.
Hạt alpha chính là bức xạ alpha. Bức xạ này có khả năng phá hủy DNA và ty thể của tế bào ung thư, từ đó sẽ giết chết chúng. Do đó, về bản chất, phương pháp Neutron đã tạo ra phóng xạ ngay trong tế bào ung thư và sẽ làm "tan rả" chúng từ bên trong.
Dòng neutron bị "bắt giữ" bởi nguyên tử Bo-10 trong tế bào ung thư. Phản ứng phân rã tạo ra tia alpha sẽ giết chết tế bào ung thư từ bên trong.
Cách trị liệu neutron sẽ giết chết tế bào ung thư và bảo toàn các tế bào khỏe mạnh của người bệnh.
Ngược lại, xạ trị bằng tia X là sử dụng phóng xạ từ bên ngoài. Một chùm tia X thường có bán kính 2-3 mm. Nó có thể giết chết hàng loạt tế bào khỏe mạnh trong bán kính chiếu xạ này, suốt dọc đường đi của nó, xuyên từ bên này sang bên kia não bộ.
Trong khi đó, một tia alpha phát ra từ tế bào ung thư ngậm Bo-10 chỉ có bán kính 10 micromet, và nó chỉ đủ năng lượng để giết chết chính tế bào ung thư đó, đồng thời sẽ bảo tồn các tế bào khỏe mạnh ở chung quanh.
Ngoài ra, do dòng neutron không có mang điện tích và có năng lượng thấp, nó sẽ không phá hủy các tế bào khỏe mạnh trên đường chùm tia đi qua. Neutron vì vậy là một phương án điều trị ung thư tối ưu hơn so với phương pháp xạ trị.
Phương pháp này sẽ dành cho những bệnh ung thư nào?
Như đã nói ở trên, liệu pháp Neutron đặc biệt có tác dụng với các loại ung thư ở vùng đầu cổ. Phương pháp này đã được thử nghiệm rất nhiều đối với khối u não ác tính dạng Glioblastoma, hay u thần kinh đệm.
Có thể nói Glioblastoma là loại ung thư ác tính nhất trong tất cả các loại ung thư não, thậm chí tất cả các loại ung thư nói chung trên cơ thể người. Khối u tạo ra bắt nguồn từ tế bào hình sao trong não bộ, loại u này to lên rất nhanh chóng, xâm lấn các khu vực ở chung quanh não khiến toàn bộ chức năng của cơ thể nhanh chóng bị suy sụp.
Trung bình, một bệnh nhân mắc Glioblastoma chỉ có thể sống được 8 tháng sau khi được chẩn đoán. Ngay cả sau khi đã được điều trị bằng tất cả các biện pháp có thể như phẫu thuật, hóa trị và xạ trị, thời gian sống sót trung bình cũng chỉ tăng lên được tối đa là 14 tháng.
Tỷ lệ sống sót sau 1 năm của bệnh nhân Glioblastoma là 40%, sau 2 năm phát hiện là 17%.
Hiệu quả điều trị của liệu pháp Neutron với khối u thần kinh đệm.
Tuy nhiên, trong một cuộc thử nghiệm với liệu pháp neutron tại Nhật Bản, các bệnh nhân Glioblastoma đã có thể kéo dài thời gian sống của họ lên 27,1 tháng, tỷ lệ sống sót sau 1 năm tăng lên 87,5 %, sau 2 năm là 62,5 %.
Liệu pháp neutron có thể là lựa chọn cuối cùng đối với các trường hợp bệnh nhân Glioblastoma đã phẫu thuật nhưng khối u lại sẽ phát trở lại, không đáp ứng với cả phương pháp hóa và xạ trị.
Nhóm bệnh nhân thứ hai thường được điều trị bằng liệu pháp neutron là những bệnh nhân có khối u tái phát ở đầu cổ ngoài não bộ. Họ đã trải qua phẫu thuật, hóa trị và xạ trị với liều đạt ngưỡng dung nạp của mô lành tính, nhưng ung thư vẫn bị tái phát trở lại.
Ung thư đầu và cổ chiếm khoảng 10% các loại ung thư và khoảng 90% trong số đó là ung thư biểu mô tế bào vảy (SCC). Một cuộc thử nghiệm của các khoa học gia trên 30 bệnh nhân mắc ung thư dạng này cho thấy có đến 13 bệnh nhân cuối cùng đã được thuyên giảm hoàn toàn, 9 bệnh nhân được thuyên giảm một phần.
Mặc dù số lượng bệnh nhân có khối u tái phát ở đầu và cổ được điều trị bằng liệu pháp neutron còn tương đối khá ít, nhưng hiệu quả lâm sàng thu được lại rất cao. Thời gian sống thêm trung bình của họ là 33,6 tháng với tỷ lệ đáp ứng lên đến 85%.
Nhóm thứ ba được hưởng lợi ích lớn từ liệu pháp neutron hiện tại là những bệnh nhân ung thư da tế bào hắc tố. Mặc dù phẫu thuật cắt bỏ vùng da ung thư thường có thể giúp căn bệnh được điều trị. Nhưng trong nhiều trường hợp, vùng da ung thư quá lớn dẫn đến việc phẫu thuật là bất khả thi hoặc cắt bỏ da sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của bệnh nhân.
Giới khoa học Nhật Bản vì vậy đã cho thử nghiệm liệu pháp Neutron với bệnh nhân ung thư da và nhận thấy tổn thương của họ thường thuyên giảm trong vòng 1 năm. Tỷ lệ đáp ứng hoàn toàn và không có biến chứng lên tới 78%, chứng minh liệu pháp này có thể là phương thức điều trị đầy tiềm năng đối với các khối u ung thư da hắc tố.
Ngoài ra, nhiều cuộc thử nghiệm với liệu pháp Neutron đang được thực hiện và bước đầu chứng minh được tác dụng đối với bệnh ung thư phổi, ung thư vú, ung thư ruột già và ung thư xương…
Rào cản chi phí: Mức đầu tư lên đến hơn 40 triệu USD
Với tất cả ưu điểm vượt trội so với xạ trị tia X, năm 2020, liệu pháp Neutron đã được Bộ Y tế Nhật Bản phê duyệt và đưa vào sử dụng cho mục đích điều trị ung thư. Hệ thống bảo hiểm y tế quốc gia của họ cũng tuyên bố sẽ hoàn trả chi phí cho các bệnh nhân điều trị theo phương pháp này.
Nhật Bản hiện là quốc gia đang có sở hữu loại máy Neutron nhiều nhất thế giới, với ít nhất 7 cơ sở có khả năng điều trị ung thư theo phương pháp này bao gồm: Trung tâm Y tế Kansai, Đại học Tokyo, Bệnh viện Đa khoa Tohoku, Trung tâm Ung thư Quốc gia, Bệnh viện Edogawa, Bệnh viện Đa khoa Shonan Kamakura và Đại học Tsukaba.
Ngoài ra, Nhật Bản cũng có riêng cho mình một nhà máy làm giàu Boron-10, Stella Pharma và hãng máy kỹ nghệ Sumitomo Heavy Industries có khả năng chế tạo ra loại máy gia tốc hạt.
Tất cả những lợi thế này đang biến họ trở thành một cường quốc về neutron.
Ngoài Nhật Bản ra, Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) cho biết trên thế giới hiện chỉ có khoảng 26 cơ sở khác có sở hữu máy gia tốc hạt có thể được sử dụng hoặc cải tạo thành máy Neutron để điều trị căn bệnh ung thư.
Các cơ sở này được đặt lẻ tẻ ở các quốc gia ở châu Âu như Phần Lan, Ý, Vương quốc Anh, Tây Ban Nha, Ba Lan và Đức. Hoa Kỳ và TQ cũng có sở hữu nhiều máy gia tốc hạt có thể phục vụ điều trị ung thư. Ngoài ra, một số hệ thống khác đang được lắp đặt tại Nga, Argentina, Israel, Dubai và Thái Lan.
IAEA cho biết trên thế giới hiện tại chỉ có 33 máy gia tốc hạt Neutron tất cả, nếu so sánh với hơn 12,000 máy xạ trị truyền thống. Rào cản ngăn cản neutron trở thành một liệu pháp điều trị ung thư phổ cập chính là giá thành của chúng.
Một cuộc nghiên cứu đăng trên tạp chí Applied Radiation and Isotopes ước tính để xây dựng được một hệ máy gia tốc hạt, người Nhật cần phải chi ra 12 tỷ Yên, tương đương gần 40 triệu USD.
Các hệ máy gia tốc rẻ hơn cũng có giá từ 10 đến 20 triệu USD. Đó còn là chưa tính chi phí vận hành trung tâm điều trị, sẽ tốn khoảng hơn 1 triệu USD/năm.
Một cỗ máy gia tốc tạo hạt neutron.
Tại Mỹ, quốc gia còn chưa phê duyệt liệu pháp Neutron, Cosylab, công ty cung cấp thiết bị y tế trong đó có máy gia tốc hạt, cho biết cần phải mất 4 năm mới có thể xây dựng và đưa một cơ sở Neutron đi vào hoạt động.
Chi phí ban đầu để xây dựng một trung tâm như vậy tốn từ 40-50 triệu USD . Chi phí duy trì hoạt động hàng năm vào khoảng 9-12 triệu USD.
Trong khi đó, một đợt điều trị neutron căn bản với khoảng 12 lần xạ kéo dài trong 3-4 tuần hiện có giá khoảng 40,000 USD, ngoài Nhật Bản. Tại quốc gia đang nắm kỹ thuật mới mẻ và chất Boron-10 tự làm giàu, giá thành điều trị giảm xuống còn khoảng 20.000 USD.
Nhưng do bảo hiểm y tế đã chi trả phần lớn số tiền này, mỗi bệnh nhân ung thư tại Nhật Bản điều trị với neutron bây giờ chỉ phải chi khoảng 1,000 USD, theo sự ước tính của Cosylab.
Giới khoa học Nhật Bản cho biết, họ vẫn đang tiếp tục cải tiến thêm về kỹ thuật, để làm cho máy gia tốc hạt trở nên nhỏ gọn hơn, tạo ra dòng neutron ổn định hơn và đặc biệt, làm giàu Boron-10 và tạo ra được các loại thuốc phóng xạ có tác dụng điều trị tốt với nhiều loại khối u khác ngoài bệnh ung thư vùng đầu cổ.
Cosylab dự đoán, với khoảng trống thị trường hiện nay, liệu pháp Neutron sẽ được sản xuất ra nhiều hơn trong vòng hai thập niên tới đây.
Ước tính sẽ có khoảng 1,800 máy gia tốc hạt bắt neutron sẽ được lắp đặt trên toàn thế giới từ nay đến năm 2045, đem lại lợi ích cho khoảng 20% các bệnh nhân ung thư, những bệnh nhân có thể xạ trị bằng phương pháp tiên tiến này với giá cả phải chăng hơn hiện tại.
Tham khảo Nature, NCBI, Jsnct
Attached Files