הקרנה אלקטרומגנטית על תאי סרטן ריאות גרמה לתמותה מלאה שלהם

כך עולה ממחקר שנעשה במסגרת המרכז למקורות ושימושי קרינה בראשותו של פרופסור אשר יהלום, ראש המחלקה להנדסת חשמל ואלקטרוניקה באוניברסיטת אריאל

המחקר שנעשה במסגרת המרכז למקורות ושימושי קרינה בראשותו של פרופסור אשר יהלום, ראש המחלקה להנדסת חשמל ואלקטרוניקה באוניברסיטת אריאל , מצא כי הקרנה ע"י גלים מילימטריים על ידי סינטיסייזר (מקור חלש) במשך 2-4 דקות משנה את התכונות המורפולוגיות כלומר משנה את הצורה והממדים של התא ושל הגרעין שלו (עם השלכה לשינויים פיזיולוגיים). הקרינה גורמת לדיכוי חלוקה של תאים, להזדקנות התאים הסרטניים ותמותה של פי 2-4 יותר מתאי בקרה מאותו סוג.
הוכח כי ההקרנה ע"י גלים מילימטריים במשך 10 דקות על ידי סינטיסייזר (מקור חלש) ‏גורמת לתמותה מלאה של תאי סרטן ריאות.
במחקר זה נטלו חלק חוקרים מתחומים שונים מהפקולטות למדעי הטבע וההנדסה באוניברסיטת אריאל, החוקרים שילבו ידע רב תחומי לבדיקת היכולת של גלים אלקטרומגנטיים בתדרי גמ"מ לגרום לחיסול התאים הסרטניים באופן סלקטיבי.
חברי צוות המחקר הם: ד"ר סטלה ארונוב מהמחלקה לביולוגיה שעסקה בבדיקה והבנה של מנגנונים ביולוגיים הנוטלים חלק בהשפעת קרינה גלים מילימטריים על תאים סרטניים והיעדר מנגנונים אלו בתאים בריאים אנושיים. פרופ' קונסטנטין קומושוילי, פרופ' יעקב לויטן, פרופ' אשר יהלום פיזיקאים מחקרם עסק בביצוע ההקרנות ובחקר האינטראקציה של הגלים המילימטריים עם התאים. פרופ' משה עינת ופרופ' בוריס קפילביץ' מהפקולטה להנדסה עסקו בהקמת מערכות שונות להקרנה.
במחקר בוצעו ניסויים שבהם תאי סרטן ריאות (1299H) עברו הקרנה ע"י גלים מילימטריים בתנאים שלא נחקרו (3-4 מ"מ בסריקת תדרים רציפה) בעזרת סינטיסייזר (מקור גלים המאפשר לייצר גלים בטווח רחב של אורכי גל ובהספק נמוך) ראה איור 1. המדובר בהקרנה בתחום תדרים של 75-110 גיגה הרץ כאשר בכל עשירית מילי שניות משתנה התדר עד לסריקה של כל תחום התדרים בתוך 2000 צעדים.
ההקרנה בוצעה גם בתדרים בודדים בעזרת FEL (לייזר אלקטרונים חופשיים), המבוסס על מאיץ חלקיקים מסוג טנדם שהוא מתקן ייחודי הנמצא באוניברסיטת אריאל והוכר כמרכז ידע ארצי, ראה איור 2. לייזר אלקטרונים החופשיים מאפשר הקרנה בהספקים גדולים פי מיליון ביחס לסינטיסייזר.

מחלת הסרטן הינה אחד מבין גורמי התמותה העיקריים בעולם. טיפולים סטנדרטיים עוזרים בחלק מהמקרים, אך בחלק ניכר מהמקרים הסרטן מתפשט ורמת התמותה גבוהה. אי לכך נדרש פיתוח של טיפולים חדשים וסלקטיביים לסוגי הסרטן השונים. במהלך השנים האחרונות הנושא של השפעה של גלים מילימטריים (גמ"מ הם גלים אלקטרומגנטיים שאורך הגל שלהם בערך 1 מ"מ) על אובייקטים ביולוגיים קיבל תשומת לב רבה. למרות המאמצים של חוקרים בכל העולם עדיין אין הבנה מלאה של התהליכים המתרחשים בתאי סרטן תחת ההקרנה ע"י גלים מילימטריים. למרות זאת כל החוקרים מסכימים על קיומה של ההשפעה.
התוצאות במחקר המשולב התקבלו בהקרנות של גלים מילימטריים עם הספק נמוך (פחות מ- mW 1) בעזרת סינטיסייזר סורק, תאים בריאים שהוקרנו באותם תנאים לא הראו כל השפעה. תוצאות דומות התקבלו בהקרנות עם הספקים גבוהים (0.5-2 kW) עם זמני ההקרנה קצרים (4-5 מיקרו-שניות) בעזרת (FEL) Free Electron Laser.
ניסויים אלו מוכיחים שניתן להשיג השפעה אנטי סרטנית אפקטיבית על תאי סרטן ריאות ע"י הקרנה בהספק גבוה, בתדר גבוה ובזמנים קצרים מאוד. מכשיר בהספק גבוה (בניגוד למכשיר בהספק נמוך), מאפשר חדירת הגלים האלקטורמגנטיים לעומק רקמות. תנאי ההקרנה במכשיר בעל הספק גבוה יכולים להתאים לבדיקת אפקטים אנטי סרטניים בהקרנות של מודלים סרטניים בבעלי חיים ובעתיד גם בבני אדם.