Мария Кюри и приносът й за развитието на съвременната онкология

От 1898г. до 1934г.

В края на XIX век няколко фундаментални открития разкриват нови хоризонти пред медицинската диагностика и терапия и в частност пред онкологията: през 1895 г. Вилхелм Рьонтген открива рентгеновите лъчи; през 1886 г. Хенри Бекерел описва явлението радиоактивност на урана; през 1898 г. Мария и Пиер Кюри откриват два нови химични елемента – радий и полоний.

Мария Саломеа Склодовска е родена във Варшава, Полша, на 7 ноември 1867 г. В този период Варшава е в границите на Руската империя. Майката и бащата на Мария – Бронислава и Владислав – са учители и насърчават научните интереси на дъщеря си.

След като майка й умира, Мария е прехвърлена в специално училище за надарени деца със силно изявени познания и възможности в научната област. На 15 г. тя се дипломира със златен медал за отличие и нестихващо желание за научни изследвания. За съжаление пред развитието на Мария стоят две пречки – баща й не разполага с финансова възможност да я изпрати в университет, а и в Полша висшето образование не е достъпно за момичета.

Мария започва да работи като гувернантка, за да може да изпрати сестра си Броня да учи медицина в Париж. През 1891 г., когато е на 24, тя също се мести  в Париж и започва да учи химия, математика и физика в Сорбоната – най-престижния френски университет. Тя се дипломира с магистърски степени по физика и химия и отново с отличие.

През 1895 г. Мария се омъжва за Пиер Кюри, който е на 36 г. и току що е защитил дисертацията си по физика и е станал професор. Първите научни изследвания на даровитата и изключително интелигентна Мария, са върху урана. По-късно нейният съпруг се присъединява към проучванията й.

Мария и Пиер Кюри в лабораторни условия

През 1898 г., след лабораторни изследвания на тонове пехбленда (уранова руда), двамата обявяват откриването на два нови химични елемента, които скоро ще заемат местата си в периодичната таблица на Дмитрий Менделеев.

Първият елемент, които те идентифицират, е полония – Мария го кръщава на родината си. Полоният е 300 пъти по-радиоактивен от урана.

Наименованието на радия произлиза от латинската дума за лъч – radius. Малко по-късно семейството създава и напълно нова дума за явлението, което наблюдават и описват: радиация.

През 1903 г. Нобеловата награда по физика е връчена на трима учени: на Бекерел и семейство Кюри заради паралелното и независимо регистриране на радиоактивността. През 1911 г. Мария Склодовска-Кюри получава втора нобелова награда, този път за химия, за откриването на радия и полония. Тя е първата жена, носител на престижното научно отличие.

Откриването на рентгеновите лъчи е повратна точка за медицинската диагностика. То дава възможност за прецизна оценка на състоянието на вътрешните органи, нещо, което до този момент е напълно невъзможно. Първо става възможна визуализацията на костите (една от първите рентгенови снимки в историята е на ръката на съпругата на Рьонтген). По-късно, след откриването на различни контрастни агенти (бариева каша, йодни препарати) вече и други органи могат да бъдат заснемани: храносмилателният тракт, жлъчните пътища и кръвоносните съдове.

По време на Първата световна война Мария Кюри и 17-годишната й дъщеря Ирен, създават полеви медицински центрове, близо до бойните полета, за да могат да се правят рентгенови снимки на ранените войници. До края на войната повече от 1 милион войници преминават през радиологичните й звена.

Мария Кюри неслучайно получава световно признание като едно от най-великите лица на науката. Тя първа осъзнава, че лъчите, които излъчват радиоактивните елементи, могат да се използват за лечението на тумори. Мария и Пиер решават да не патентоват медицинското приложение на радия, за да не могат да се облагодетелстват от него.

През по-късните години от живота си, Мария с цялото си сърце желае да проучи възможностите за употреба на радиацията в медицината. За да го направи, тя създава Радиевия институт.

Радият е ужасно скъп по онова време – 120 000 долара за грам, които се равняват на милиони долари в днешни пари. Мария успява да си позволи само 1 грам за терапия на ракови заболявания в института. С помощта на дарителски фонд и една америкаснка фармацевтична компания тя успява да се сдобие с още един грам – той й е връчен от самия американски президент Уорън Хардинг на церемония в Белия дом.

Оттогава насетне Радиевият институт, известен днес като института Кюри) става все по-престижен и престижен и важната му изследователска работа продължава и днес. Три от учените му получават Нобелова награда, включително дъщерята на Мария и Пиер Кюри – Ирен.

Мария Кюри умира на 66 г. на 4 юли 1934 г. от апластична анемия, заболяване, което засяга костния мозък и най-вероятно е в следствие на продължителното й излагането на радиация по време на цялата й кариера. 

Но приносът й не приключва със смъртта й.

Приносът на Мария Кюри не приключва със смъртта й – нейните открития и проучвания стоят в основата на съвременната диагностика и лечение на раковите заболявания.

Днес радиологията е изключително важно звено от съвременната диагностика, понякога и за лечението на много заболявания. Разбира се съвременните методи са много по-точни и усъвършенствани. Компютърният анализ на рентгеновите снимки прави възможно развитието на компютърната томография, която дава възможност за много точно сканиране на вътрешните органи, недостъпни с класическите методи. За направата на една най-обикновена рентгенова снимка в края на XIX век, е било необходимо 30-минутно облъчване. Въпреки усложняването и усъвършенстването на оборудването – например спираловидната компютърна томография и ядреномагнитния резонанс – откриването на рентгеновите лъчи стои в основата на тази техника.

Естествената радиоактивност, регистрирана едновременно от Бекерел и Мария и Пиер Кюри, води до нови методи за диагностика и терапия в медицината. Първите клинични приложения на радиоактивните вещества са открити, скоро след този преломен момент във физиката и химията. Още през 1899 г. Таге Сьорергрен от Швеция съобщава за първия случай на злокачествен кожен тумор, излекуван след третиране с радиация.

Медицинското ръководство на Касабиан, издадено през 1907 г. във Филаделфия, дава списък с тумори, които могат да се лекуват с радиотерапия. Много от тях все още се третират чрез този метод. Днес симптомите са много по-прецизирани, а оборудването усъвършенствано. Но трябва да отбележим, че в онези години радиотерапията се препоръчвала и за лечението на редица заболявания като разширени вени, епилепсия, акне и др. Това погрешно експериментално третиране помага на лекарите да стигнат до заключението, че радиотерапията също така е опасна и вреди на човешкия организъм.

Откриването на радия и полония предизвиква бърза и, първоначално, напълно неконтролируема употреба на радия във всички сфери на живота и медицината. Липсата на подходящи средства за защита предизвикват много усложнения, които често се оказват фатални – Мария Склодовска Кюри го изпитва на свой гръб. Но този болезнен опит допринася за усъвършенстването на съвременните принципи и методика на радиотерапията. Днес лъчетерапията е изключително важен терапевтичен метод в онкологията.

През първите 50 години външното радиоактивно лъчение се основава на радия и рентгеновите лъчи. Днес радиоонколозите използват кобалтова бомба и линейни ускорители – оборудване, което е напълно безопасно за пациента и нанася минимална вреда на околните здрави тъкани.

Прогресът е динамичен и в друго поле на радиотерапията – брахитерапията. Гръцкият термин "brachy" означава "близък" – при този вид лъчетерапия радиоактивният източник е в пряк контакт с туморната тъкан. Първите сведения за успешно лечение на базалноклетъчен карцином на кожата с този метод са публикувани през 1904 г. от Голдбърг и Лондон.

През 1904 г. Клийвс публикува диаграма, онагледяваща ефектите на магнитното поле върху радиевите лъчи. Той пише следното: "Бета лъчите се отклоняват силно надясно, гама лъчите, както и рентгеновите лъчи, не се отклоняват изобщо, а алфа лъчите се отклоняват леко наляво." По-рано Пиер Кюри доказва, че от радиоактивните вещества излъчват поне два различни вида лъчи. Радият, открит от Мария Кюри, е използван за първи път в брахитерапията. В самото начало той е поставян директно върху повърхността на тумора или интракавитарно (при рак на вагината или матката). Много скоро около 1910 г. лекарите започнали да вкарват радиоактивният източник интерстициално, т. е. дълбоко в тумора. Различните видове рак като рак на гърдата, на простатата, на хранопровода или мозъка, са сред първите третирани с този метод. Заради липсата на точна дозировка и неизбежния пряк контакт с радиоактивния материал, методът е много опасен за лекарите, които го използват. По-късно техниката е подобрена чрез употребата на радиоактивните изотопи цезий и иридий.

Съвременният компютърен софтуер позволява много прецизно, ефективно и едновременно с това безопасно дозиране; това  е особено важно при все по- високите дози при бриахитерапията. Брахитерапията се прилага с успех за лечение на ракови заболявания на урогениталния тракт, врата и главата и при карцином на пениса. В много от случаите успехът се доближава до радикалната, но понякога обезобразяваща и осакатяваща хирургия. При напредналите стадии на нелечимите форми на рак брахитерапията може да се използва за временно успокояване и облекчаване на болките на пациента, като така му предлага малко по-спокоен живот през последните месеци от живота му. Новите диагностични и интервенционни методи при ендоскопията и радиологията позволяват употребата на различни апликатори, без нуждата от опасни и трудни хирургични интервенции, особено при пациентите в изострено здравословно състояние. Брахитерапията е много ефективно и облекчаващо лечение при рак на белите дробове, рак на хранопровода и тумори на храносмилателния тракт.

Относително нова техника, базирана на откритията на Мария Кюри, е нуклеарната медицина, която използва вещества, маркирани с изотопи, които се приемат от пациента, за да се направи контрастна снимка на засегнатите органи. След Втората световна война прогресът в тази област продължава благодарение на откритията на Фредерик и Ирен Жолио Кюри, направени през 30-те години – става възможна медицинската употреба на изкуствени радиоизотопи в подходящи количества.  

Радиоактивните изотопи на елементи като йода, индия или технеция са с относително кратък период на полуразпад могат да се използват както за диагностика, така и за лечение. Те се вкарват в органите в комбинация с други вещества, които избирателно се прикрепят към различни тъкани или тъканни течности. Разчитането на разпространението на радиоактивността чрез гама-камери, което замества популярните гайгерови броячи, позволява локализирането на раковата тъкан, както и определянето на посоката на лимфния поток. Този метод е много полезен на онколозите, когато избират подходящия метод на лечение. В последните години се постигна голям прогрес с изграждането на устройства, които да дават по-прецизна картина на изследваните органи, например чрез SPECT (еднофотонна емисионна компютърна томография) или чрез PET (позитронна емисионна томография). Ново устройство с все по-нарастващо приложение за хирурзите е интраоперативният детектор на гама радиацията. Сондата позволява по-прецизно локализиране на туморната тъкан, маркирана преди това с изотоп, което улеснява по-радикалните процедури и от друга страна позволява да се направи компетентна преценка дали туморът може да бъде премахнат оперативно. Новото достижение при хирургичното отстраняване на тумори е RIGS – радиоумунологична хирургия.

Откритията, направени преди 100 години, са все още в основата на много важни научни изследвания, които дават надежда и възможност за спасяването на много хора. Мария Склодовска-Кюри не е лекар, но тя съзира значимостта на своите открития за медицината. Институтът Кюри в Париж и Радиевият Институт във Варшава (днес Мемориален раков център Мария-Склодовска-Кюри) са създадени в нейна чест.