Hadron Terapi Nedir?

Kemoterapi, vücuda enjekte edilen ilaçlar sayesinde kanser hücrelerinin yok edilmesini hedefler. Ancak kemoterapi oldukça yorucu ve ağrılı bir süreçtir. Genel olarak etkili bir yöntem olsa da hastanın uzun süren ağrılar çekmesine neden olur. İkinci bir yöntem ışın tedavisidir. Yüksek enerjili X-ışınları gönderilerek tümörler bombardıman edilir.  Ancak bu ışınlar tümörleri  yok ederken çevredeki hücrelere de zarar verebilir çünkü X ışınlarına fazlaca maruz kalmak hücrelerde mutasyona neden olup kendisi kanseri tetikleyebilir. Bunların yanında ülkemizde henüz çok yer bulmasa da Amerika ve Avrupa da yaygınlaşan “Hadron Terapi” oldukça başarılı ve diğer iki yönteme göre daha zararsızdır.

Hadron terapiyi daha iyi kavramak için  öncelikle hadronun ne demek olduğundan bahsedelim. Böylece fizik ve sağlık alanlarının nasıl bir araya geldiğini de anlamış olacağız. Kaba tabirle hadron atomun çekirdeğinde bulunan daha küçük yapı taşlarıdır diyebiliriz. Çekirdek içinde bulunan proton ve nötron birer hadrondur. Peki hadron terapi ne demek? Aslında çalışma sistemi ışın tedavisiyle aynı sadece X-ışını  yerine parçacıkları hızlandırıp kanser hücreleri bu yolla yok ediliyor. Madem X-ışını  ile hemen hemen aynı neden hadron terapiye ihtiyaç duyuyoruz. Hah  işte sorulması gereken asıl soru bu,neden hadron terapiyi tercih ediyoruz şimdi buna bakalım. Aslında ipin ucunu ilk paragrafta göstermiştim. X-ray  kanser hücrelerinin çevresindeki sağlıklı hücrelere de zarar verebilir, kaldı ki X-ışını yüksek dozlarda kendisi kanser nedeni olabilir. Halbuki proton ya da nötronlar büyük hızlara ulaştırıldığı takdirde X-ışını  görevini karşılayabilir ve tehlike ortadan kalkmış olur. Peki bu nasıl oluyor diye sorarsanız, aşağıdaki grafiği inceleyip görelim derim.

Grafikte gördüğünüz üzere hızlandırılmış proton enerjisinin en büyük kısmını 20-30 cm ileredikten sonra bırakıyor. 20-30 cm tümörlü dokuya ulaşmak için ayarlanan mesafe. Yani tümörün yeri tespit edilerek protona ona göre bir enerji verilebilir.  Enerjinin bırakıldığı noktaya da Bragg tepesi diyoruz. Grafikte bu tepe açıkça seçilebiliyor. Halbuki foton kullanıldığında daha ilk andan enerjisini dokulara aktarıyor. İşte hadron terapinin X-ışınından farkıı tam da burada ortaya çıkıyor. “X-ışınları elektomanyetik dalga, yani foton. Fotonlar madde ile etkileşirken tümörün bulunduğu  bölgeye kadar olan tüm dokularla aynı siddette etkilesebiliyorlar. Hatta önce yüksek enerjiyle giriyor ve çığ etkisi diye adlandırabileceğimiz şekilde birbirini tetikleyen bir cok etkileşim gerçeklestiriyorlar. Buna karşılık protonlar içinden gectikleri maddeyi uyararak ve iyonize ederek enerji kaydebiyorlar. Bu enerji kaybı, protonun hızının bir fonksiyonu. Hadron terapi yapilan hızlarda, çok güzel bir özellik var: Yüksek momentumlu protonlar birim mesafede düsük momentumlu protonlara göre daha az enerji kaybediyorlar. Yani düzgün ayarlama yapıldığında, diyelim beyindeki tümöre doğru giderken proton demeti enerjisinin az kısmını yolundaki sağlıklı dokulara bırakırken (ve dolayısıyla X-ışınlarının tersine sağlıklı dokulara az zarar verirken), enerjisinin büyük bir kısmını tam tümörün üstüne bırakıyor.” (Doç. Dr. V.Erkcan Özcan)

Peki protonlar bu  enerjilere nasıl ulaşıyor?  Bu enerjileri sağlamaksa hızlandırıcıların görevi. Hızlandırıcılar fizik ve mühendislik bilgisiyle inşa edilip birçok bilimsel araştırmanın yanında özellikle sağlık alanında büyük öneme sahip aygıtlardır. MRI(magnetic rezonans imaging) ve  CT(computer tomography)  gibi birçok medical cihazda ufak çaplı hızlandırıcılar kullanılır. Hızlandırıcı fiziği,fizikte başlı başına bir araştırma ve uygulama konusudur. Higgs bozonu ya da nam-ı diğer Tanrı parçacığı Cern'de bulunan hızlandırıcılardan alınan veriler sayesinde keşfedilmiştir. Sonraki yazımda hızlandırıcılar üzerine uzunca yazmak iyi fikir olabilir.  Şimdilik burada bırakıyorum.

Hadron terapinin Amerika ve Avrupa'da yaygınlaştığından söz etmiştik. Ama bu teknoloji bizim için çok yeni malesef. Ülkemizde henüz bir tane hızlandırıcı inşaaedildi. İlerlemenin olması için iyi yetişmiş fizikçi, sağlık uzmanı, onkolog,mühendis aslında ülkemizin  her alanda iyi yetişmiş, ülkesi ve milleti için çok daha iyisini hedefleyen bunun için kafa yoran belki uykuları kaçan, vicdan ve akıl sahibi bireylere ihtiyacı var. Ben umutluyum. Birlikte yapabiliriz :). Katkıları için sevgili Erkcan Özcan hocama çok teşekkür ederim. Bir sonraki yazıda görüşmek üzere.