החומר והאנטי-חומר ישמידו זה את זה – וגם את הגידול

פוזיטרונים (אנטי-אלקטרונים) כבר משמשים לזיהוי גידוליםסרטניים. ייתכן שאנטי-פרוטונים ישמשו בעתיד לחיסולם

אנטי-חומר הוא מושג חביב במיוחד על יוצרי מדע בדיוני: קחו לדוגמה את הינעי החומר-אנטי חומר של ספינת החלל אנטרפרייז. אולם למרות מוזרותו, האנטי-חומר אינו בדיוני ויעילותו אף הוכחה בשימושים רפואיים: פוזיטרונים, שבהם נעשה שימוש בטומוגרפיה פוזיטרונית (PET) – טכניקת מיפוי המשמשת בין היתר לזיהוי גידולים סרטניים – הם האנטי-חומר של האלקטרונים.

אולם לחוקרים העובדים ב-CERN, מעבדת חלקיקים אלמנטריים גדולה הממוקמת בסמוך לז'נווה, יש כעת רעיונות גדולים הרבה יותר. הם גילו כי סוג נוסף של אנטי-חומר, האנטי-פרוטון, עשוי לא רק לאתר גידולים סרטניים אלא גם לסייע בחיסולם.

הפוזיטרונים המשמשים בסריקות PET נוצרים על ידי התפרקות של כימיקלים רדיואקטיוויים. הם מוזרקים לגופו של החולה, מצטברים בתאי הגידול הסרטני ומאפשרים לזהותם. את האנטי-פרוטונים הרבה יותר קשה לייצר. כדי לעשות זאת צריך "להפציץ" מטרות העשויות ממתכות כמו טונגסטן בפרוטונים רגילים. בחלק מהמקרים האנרגיה המשתחררת כתוצאה מההתנגשות נהפכת לחומר – פרוטון נוסף ואנטי-פרוטון הנלווה אליו. את האנטי-פרוטונים המופקים בצורה זו יש להעביר למאיץ נוסף כדי שיוכלו להמשיך לנוע בתוך ריק (אם האנטי-פרוטונים יתנגשו במשהו העשוי מחומר רגיל, המפגש בינם לבין הפרוטונים הרגילים יביא להשמדתם).

מקום אחד שבו ניתן לייצר אנטי-פרוטונים בצורה זו הוא מעבדת CERN. במעבדה מתקיים שיתוף פעולה רב-תחומי בין כמה אוניברסיטאות וחברות. אחת החברות, "מעבדות PBar" מקליפורניה, בודקת כיצד מתנהגות קרני אנטי-פרוטונים כשמשגרים אותן לתוך תאים חיים.

כצפוי, החוקרים גילו כי האנטי-פרוטונים מסירים את האלקטרונים מהאטומים שבתאים – תהליך הנקרא יינון. היינון מפרק את המולקולות המכילות את האטומים, דבר שלעתים קרובות גורם להרס התאים. התהליך הורס כמובן את כל סוגי התאים, לא רק הסרטניים. אולם אם בוחרים בקפידה את האנרגיה של קרן האנטי-פרוטון, היא עשויה לשרוף חור קטנטן בנקודה ספציפית עמוק מתחת לעור. משמעות הדבר היא שניתן לכוון את הקרן באופן מדויק אל גידול סרטני.

עד כה, התהליך המתואר אינו שונה מפעולתה של קרן של פרוטונים רגילים. בהתחשב בכך שהרבה יותר קשה לייצר ולאחסן אנטי-פרוטונים מאשר פרוטונים רגילים (שאותם ניתן לייצר על ידי יינון מימן), לא ברור מה התועלת הגלומה בהם. אולם בכל זאת קיים הבדל. כאשר אנטי-פרוטון מכלה את האנרגיה שלו הוא ממשיך לנוע בלא כיוון מועדף. כשהוא נתקל בפרוטון רגיל, הכל יוצא מכלל שליטה: הפרוטון והאנטי-פרוטון משמידים זה את זה, דבר הגורם לשחרור כמות עצומה של אנרגיה (במונחים של תא בודד). תהליך זה גורם נזק רב, ומשום כך הוא הרבה יותר אפקטיווי לצורך הרג תאים מאשר יינון.

ניסויים שהושלמו לאחרונה על ידי צוות החוקרים ב-CERN מאשרים את התמונה הזאת. אולם החוקרים, מיכאל הולצשייטר וקארל מג'ורה ממעבדות PBar, מדגישים כי מדובר בניסויים ראשוניים שיהיה צורך לחזור עליהם כדי להוכיח שהתוצאות הראשוניות לא היו מקריות. החוקרים גם יצטרכו לבצע השוואות מפורטות עם ניסויים דומים, שבהם נעשה שימוש בפרוטונים רגילים. מטרתם של ניסויים אלה תהיה לאשר כי האנטי-פרוטונים אכן גורמים נזק רב יותר מאשר הפרוטונים הרגילים.

גם אם התוצאות יוכחו מעל לכל ספק, קיימת שאלה קשה של עלות התהליך. האם ניתן יהיה להפוך את ייצור קרני האנטי-פרוטונים לכדאי מבחינה כלכלית כדי שאפשר יהיה להשתמש בהם כטיפול בגידולים סרטניים? CERN היא רק אחת מתוך קומץ מעבדות בעולם, שבהן מיוצרות כיום קרניים כאלה. משום כך חושבים ד"ר הולצשייטר וד"ר מג'ורה כי רק בעוד עשר שנים ניתן יהיה לפתח יישומים קליניים שגרתיים של הקרניים הללו. בסופו של דבר, הם מקווים, האנטי-פרוטונים יהיו יעילים לשימושים רפואיים בדיוק כמו הפוזיטרונים.

לידיעת הסוכנויות בECONOMIST

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

תגובה אחת

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן