Czerniak złośliwy to najczęściej spotykana postać nowotworu oka u dorosłych. Onkolodzy twierdzą, że czynnikami zwiększającymi zachorowalność są: wrodzone znamiona barwnikowe, jasna karnacja, znamiona dysplastyczne, narażenie – głównie w dzieciństwie – na poparzenia słoneczne czy stwierdzone wywiadem epidemiologicznym występowanie czerniaka w przeszłości. Ta groźna choroba ma przebieg wyjątkowo podstępny. Przez długi czas nie daje żadnych objawów, a kiedy wchodzi w stadium zaawansowane, pojawiają się ubytki pola widzenia i ostrości wzroku.

Powikłania po czerniaku są różne, np. odwarstwienia siatkówki, jaskra wtórna oraz przerzuty naczyniami krwionośnymi do kości, mózgu, płuc i wątroby. Diagnozę czerniaka złośliwego stwierdza się za pomocą podstawowego badania okulistycznego, tomografii komputerowej, USG gałki ocznej, rezonansu magnetycznego, badania histopatologicznego, biopsji wewnątrzgałkowej, oceny dna oka czy angiografii.

Leczenie czerniaka złośliwego przebiega w specjalistycznych klinikach. Przy małych ogniskach czerniaka naczyniówki stosuje się fotokoagulację laserową i radioterapię. W przypadku większych guzów konieczne jest usunięcie gałki ocznej i chemioterapia. Rokowania zależą od wielkości guza, jego budowy oraz stanu układu odpornościowego chorego. Konieczna jest również wieloletnia obserwacja pacjenta.

protonowa precyzja

Do walki z czerniakiem przyłączyli się również fizycy z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie. Zaprojektowali i zbudowali cyklotron AIC− 144, który jako jedyny w Polsce może przyspieszać protony do energii mogących mieć zastosowania terapeutyczne. Zasięg, jaki posiadają w tkance protony, jest wystarczający, aby napromienić nowotwory umiejscowione w dowolnej części gałki ocznej.

17 kwietnia 2009 Ministerstwo Rozwoju Regionalnego zatwierdziło przyznanie środków z Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka na zakup i instalację nowego cyklotronu protonowego o energii ok. 230 MeV. Ten nowoczesny cyklotron, najnowocześniejszy w tej części Europy, umożliwi prowadzenie nie tylko zaawansowanych badań w zakresie fizyki medycznej, dozymetrii, radiobiologii i fizyki jądrowej, lecz także radioterapii protonowej. Do pełnego wykorzystania możliwości nowego cyklotronu potrzebne jest jeszcze zainstalowanie obracanego ramienia, tzw. gantry, które umożliwi naświetlanie wiązką skanującą protonów najbardziej skomplikowanych rodzajów nowotworów, również u dzieci. Warto zaznaczyć, że będzie to jedyne w Europie Środkowowschodniej stanowisko do radioterapii protonowej nowotworów oka.

Protony przyspieszane w cyklotronie AIC−144 mogą wnikać w tkankę na głębokość do 27 mm, co umożliwia napromienienie guzów i zniszczenie nowotworów zlokalizowanych praktycznie w całym obrębie gałki ocznej (średnia długość gałki ocznej to ok. 25 mm). Zastosowanie wiązki protonów do radioterapii protonowej nowotworów oka umożliwia bardzo precyzyjne napromienienie guza. Dawka podawana jest na poziomie 0,1 mm, dzięki czemu można w trakcie procesu radioterapii ominąć wrażliwe na promieniowanie struktury, takie jak nerw wzrokowy czy plamka żółta. Pacjenci poddani radioterapii protonowej mają znacznie większą szansę na zachowanie użytecznego widzenia niż w przypadku leczenia innymi metodami.

Nowy cyklotron, który zostanie zainstalowany w 2013 roku, będzie produkował wiązki protonów mogących znaleźć zastosowanie (po wyposażeniu ośrodka w stanowisko gantry) do leczenia guzów nowotworowych na głębokości do ok. 30 cm w ciele człowieka.

Przyspieszane w cyklotronie wiązki protonów niszczą nowotwory powodując uszkodzenia DNA i dezaktywację (śmierć) komórek nowotworowych. Ogromną zaletą wiązek protonów jest to, że można je bardzo precyzyjnie formować, tak aby naświetlić tylko obszar guza. Protony mają dobrze określony zasięg maksymalny, dzięki temu można dostarczać dawkę w obszar nowotworu, chroniąc jednocześnie położone bezpośrednio za naświetlanym obszarem tkanki czy organy, które nie powinny zostać naświetlone. Głównie w tym tkwi przewaga wiązek protonowych nad klasycznymi wiązkami promieniowania z akceleratorów liniowych, stosowanych w radioterapii konwencjonalnej. Protony przechodząc przez tkanki jonizują ośrodek zgodnie z zależnością opisaną tzw. krzywą Bragga. Największą dawkę przekazują pod koniec swojego zasięgu. Stosując odpowiednie metody (wytwarzania poszerzonego piku Bragga) można precyzyjnie wybrać obszar, który chcemy napromienić.

konsorcjum NCRH

Stanowisko radioterapii protonowej nowotworów oka jest już kompletnie wyposażone. Trwają prace związane z testowaniem stanowiska oraz szkolenie personelu. Wszczęto starania o uzyskanie niezbędnych zezwoleń i certyfikatów, aby rozpocząć radioterapię pacjentów. Równocześnie Szpital Uniwersytecki w Krakowie wystąpił o uzyskanie zgody na wdrożenie odpowiednich procedur medycznych.

IFJ PAN ściśle współpracuje z Kliniką Okulistyki i Oftalmologii Onkologicznej Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz Szpitalem Uniwersyteckim w Krakowie. Nadzór kliniczny sprawuje doc. dr hab. Bożena Romanowska−Dixon, kierownik Kliniki Okulistyki i Oftalmologii Onkologicznej CM UJ.

Termin uruchomienia radioterapii uzależniony jest od uzyskania odpowiednich zezwoleń oraz zatwierdzenia procedur medycznych.

Obecnie radioterapia protonowa nowotworów oka prowadzona jest w sześciu ośrodkach w Europie: Clatterbridge Centre for Oncology – Wielka Brytania, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Protonentherapie am Helmholtz−Zentrum Berlin fuer Materialien und Energie – Niemcy, Paul Scherrer Institute – Szwajcaria, Istiuto Nazionale di Fisica Nucleare – Laboratori Nazionali del Sud Catana – Włochy, Institut Curie – Centre de Protonthérapie d’Orsay – Francja i Centre Antoine−Lacassaqne, Nicea – Francja. IFJ PAN ściśle współpracuje z ośrodkami w Niemczech, Wielkiej Brytanii i we Włoszech w zagadnieniach związanych z radioterapią protonową nowotworów oka. Obecnie jest realizowanych w Europie ok. 10 nowych projektów budowy i uruchomienia dużych ośrodków protonoterapii, głównie w Niemczech, Włoszech, Francji, Czechach i Szwecji.

13 września 2006 podpisano w Krakowie dokument ustanawiający Konsorcjum Narodowego Centrum Radioterapii Hadronowej (NCRH). Członkami konsorcjum, koordynowanego przez Instytut Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie, jest 12 znaczących polskich instytucji naukowych i medycznych. Głównym celem NCRH jest koordynowanie badań związanych z radioterapią, fizyką medyczną, radiobiologią oraz podejmowanie działań dla rozwoju infrastruktury klinicznej i naukowej dla terapii hadronowej w Polsce.

Strategia konsorcjum zakłada w pierwszym etapie projektu instalację 230−250 MeV akceleratora protonowego w IFJ PAN wraz z bunkrem eksperymentalnym oraz stanowiskiem radioterapeutycznym z obracanym ramieniem (tzw. gantry). W drugiej fazie projektu planowana jest budowa w Warszawie dedykowanego ośrodka klinicznego z wiązką węgla C−12.

W 2007 NCRH wystąpiło do Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego z wnioskiem o wsparcie projektu z funduszy strukturalnych Unii Europejskiej na lata 2007−13. 17 kwietnia 2009 została przyznana kwota blisko 116 mln zł na zakup i instalację nowego cyklotronu. W maju 2009 IFJ PAN wystąpił z wnioskiem do POIG o sfinansowanie budowy stanowiska gantry, które umożliwi pełne i racjonalne wykorzystanie nowego cyklotronu.

Nowy ośrodek będzie również pełnił funkcje szkoleniowe, przygotowując kadrę fizyków i lekarzy do innych ośrodków terapii w Polsce.

Realizacja tak skomplikowanego projektu w IFJ PAN była możliwa ze względu na kwalifikacje zespołu fizyków, techników oraz obecność specjalistycznych warsztatów mechanicznych.