Lutando contra o câncer com LIGHT, um novo acelerador de prótons para tratamento

A irradiação do câncer com feixes de hádrons, um método para o qual o CERN contribuiu ao impulsionar a terapia com íons de carbono de tumores radiorresistentes no mundo médico há cerca de trinta anos, tratou mais de 300.000 pacientes até o momento. À medida que colaborações e projetos se multiplicaram ao longo das décadas, surgiram novos métodos destinados a melhorar e democratizar esse tipo de tratamento contra o câncer.

Entre esses métodos, a terapia com feixes de prótons de aceleradores circulares se destaca como um tratamento particularmente eficaz: os prótons podem obliterar tumores, poupando os tecidos saudáveis ​​circundantes em taxas mais altas do que a terapia convencional de elétrons ou fótons. Infelizmente, os atuais centros de terapia de prótons e íons são grandes e exigem muito do projeto de aceleradores e sistemas de orientação.

A Advanced Oncotherapy (AVO), uma empresa londrina que desenvolveu e está comercializando a experiência do CERN em aceleradores de partículas médicas, pretende mudar o cenário. A altamente adaptável Linac Image-Guided Hadron Technology (LIGHT) acelerador desenvolvido pela ADAM, subsidiária da AVO com sede em Genebra, fornece um próton feixe permitindo a entrega de taxas de dose ultra-altas para tumores profundos.

Baseia-se na tecnologia RFQ CERN e é um excelente exemplo de transferência de conhecimento do CERN para aplicações sociais, apoiado pelo Grupo KT do CERN. O LIGHT atingiu a energia máxima de tratamento de 230 MeV no local STFC Daresbury (Reino Unido) em 26 de setembro e está se preparando para tratar seus primeiros pacientes em colaboração com o University Hospital Birmingham (UHB).

LUZ, a primeira acelerador linear usado para tratamento de câncer de prótons em todo o mundo, opera com componentes e designs desenvolvidos pelo CERN, ENEA e TERA Foundation para as três seções sucessivas de um acelerador que seria acessível e denso, um requisito importante para o setor médico.

Os componentes dignos de nota incluem o quadrupolo de radiofrequência da LIGHT (projetado pelo CERN), que contribui para seu design compacto, bem como dez módulos de radiofrequência compostos por cavidades de aceleração acopladas lateralmente com base no design da TERA Foundation. Cada módulo é controlado para variar a energia do feixe 200 vezes por segundo, dependendo da profundidade da camada do tumor. O design do linac reduz as perdas de feixe, a radiação parasita e, consequentemente, o volume de material de blindagem necessário.

este design inovador permite que o acelerador linear gere um feixe extremamente focado de 70 a 230 MeV e atinja tumores em três dimensões, variando a profundidade em que o dose de radiação é entregue muito mais rápido do que os aceleradores circulares existentes.

Quatro anos após o primeiro protótipo de 16 metros de comprimento ter sido construído e testado no LHC Point 2, este novo linac oncológico tratará seus primeiros pacientes em Daresbury durante o segundo semestre de 2023. Claro, isso é apenas o começo do que está destinado uma longa jornada, já que a AVO espera que seu novo design de 25 metros de comprimento mude o cenário do tratamento do câncer a longo prazo, permitindo o desenvolvimento de novos métodos de administração de doses com base em variação de energia mais rápida e um feixe mais focado.