Россия начинает продавать в Америку передовую медицинскую технику: пару недель назад эту фантастическую новость сообщила на своем сайте Российская академия наук. Протонный ускоритель для лучевого лечения рака, разработанный Физическим институтом им. П.Н. Лебедева (ФИАН), выиграл тендер, и теперь его купит General Hospital Массачусетского технологического института. В тендере участвовали все мировые производители такой техники – а победили русские. При ближайшем рассмотрении все оказывается не совсем так, но не менее удивительно.
Российский ускоритель для лечения рака уже куплен американцами, по оценкам, примерно за $10 млн, но стоит не в Массачусетсе, а в Мичигане. Продавцом же был не ФИАН, а частная компания ЗАО ≪Протом≫, на 100% принадлежащая сотруднику этого института, академику Владимиру Балакину. VM расследовал, чем заинтересовал американцев российский изобретатель и почему его успех не радует других физиков и медиков, развивающих протонно-лучевую терапию.Владимир Балакин бьется над созданием протонного ускорителя больше 35 лет, а сама идея убивать раковые клетки пучком протонов примерно вдвое старше его попыток. В лучевой терапии обычно используется гамма-излучение, которое воздействует на опухоль, но заодно уничтожает на своем пути и здоровые клетки. Облучение протонами оказывается более щадящим. Во-первых, протонный пучок можно очень точно, до долей миллиметра, сфокусировать в нужное место. А во-вторых, у этого пучка есть очень удобное для медицины свойство, так называемый пик Брэгга: большую часть энергии он отдает в самом конце пути. Если все точно рассчитать, протоны доберутся до опухоли и разрушат ее клетки, а окружающим органам повредят меньше, чем при гамма-облучении.
Вот только реализовать теоретическую картинку на практике гораздо сложнее и дороже, чем сделать установку для гамма-облучения. Протонную терапию, по данным Объединенного института ядерных исследований в Дубне, получает ежегодно несколько сотен жителей России, а требуется она 50 тысячам пациентам. Для этого нужно 50 центров такой терапии, а не два-три, как сейчас. Крупнейший в мире строитель таких установок – бельгийская компания IBA (Ion Beam Applications). За 27 лет она успела построить лишь два десятка центров для лечения рака протонным излучением (сейчас один ее циклотрон устанавливают в российском Димитровграде) и однажды чуть не разорилась, взявшись за крупный американский заказ. Это был циклотрон как раз для General Hospital в Массачусетсе, проект оказался для IBA слишком сложным и принес убытки, но ее спасли другие появившиеся контракты. А ускоритель IBA все же построила, он до сих пор работает в Массачусетсе.
По данным годового отчета IBA, в прошлом году минимальная стоимость лечебного комплекса для лечения рака Proteus One составила 20 млн евро. Он состоит из двух основных частей: циклотрона-ускорителя и медицинской системы, которая направляет луч в нужное место, рассчитывает его энергию и т. д. Причем медицинская часть нередко оказывается дороже самого ускорителя. IBA, сравнительно небольшая компания с оборотом меньше 300 млн евро, контролирует больше половины рынка, остальные игроки – Hitachi, Varian и несколько других – не торопятся наращивать долю. Слишком все это дорого стоит и в слишком неразвитом состоянии находится: нужны ресурсы, а цена ошибки высока. Тем более странно, что в компанию мировых производителей просочился российский частник.
Мозг двойного назначения
Владимир Балакин родился на Алтае в селе Каяушка, получил образование физика-ядерщика и работал в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера (ИЯФ) в Новосибирске. Был, кстати, учеником самого Будкера, который и увлек его идеей медицинского протонного ускорителя. Прежние ускорители были огромными подземными сооружениями диаметром в десятки и сотни метров. Медицинское использование у них могло быть только вторичным, дополнительным. Балакин же мечтал о маленьком, компактном устройстве. В ИЯФ заниматься приходилось совсем другим, но ноу-хау Балакина с тех пор неоднократно испытано – сочетать дело жизни с основной работой, финансово подпитывая первое за счет второго.≪Моя лаборатория работала по заказу военных, – объясняет Балакин, – но угол в помещении я выделил для опытов с протонным ускорителем≫. В целом, по его словам, установка была готова еще в Сибири. Даже маленький ускоритель – это многотонное сооружение. Переезжая в конце 1980-х в подмосковное Протвино, Балакину пришлось оставить свое детище в Академгородке. ≪Но все, что нужно, у меня было при себе, вот здесь≫, – Балакин без лишней скромности тычет себя пальцем в лоб. Финансовая история ускорителя меж тем продолжалась: из федерального бюджета 2001 года 17 млн рублей выделено филиалу ИЯФ Будкера в Протвино на строительство протонного терапевтического центра и еще 3 млн – на лабораторный корпус. Так в Протвино появился первый ускоритель Балакина – устройство нескольких метров в поперечнике с большими желтыми магнитами по окружности.
Балакин неплохо выстроил производственную схему – но, кажется, никогда особенно не умел строить ровные отношения с коллегами. Вроде бы он договорился, что работа над его установкой в новосибирском Академгородке продолжится, а он будет ею руководить из Протвино, – но через несколько лет все остановилось. Хуже того – неожиданно ученый узнал, что в ИЯФ приезжала японская делегация и, по слухам, ей собираются отдать его, Балакина, разработку. Он не стал обсуждать и разбираться, но и не дал себя в обиду: отправил группу своих сотрудников в Новосибирск, те разобрали ускоритель на части и порезали до такого состояния, что никакого ноу-хау уже невозможно было обнаружить. ≪Очень толковый специалист, но он просто не слышит коллег, даже когда говорят люди, имеющие опыт в протонной терапии и действительно желающие помочь, – вздыхает доцент МИФИ (кафедра электрофизических установок) Сергей Полозов. – Владимир Егорович со многими поссорился≫.
Высокоэнергетические низости
Наукоград Протвино, тихий городок весь в соснах на берегу Оки, первые годы своего существования был секретным объектом – не обозначался на картах и назывался Серпухов-7. Потому что под землей здесь находятся сразу несколько ускорителей, самый большой из которых – с диаметром кольца 21 км – так и не был достроен. Работает с ними Институт физики высоких энергий (ИФВЭ), который заодно ведет и медицинскую деятельность. Эксперименты проводятся на кольце диаметром 100 м, рассказывает сотрудник института. На самом деле ИФВЭ занимается вещью еще более сложной, чем протонная терапия, – здесь исследуется углеродное излучение, имеющее некоторые медицинские плюсы по сравнению с протонным. А маленькие ускорители –≪маленькие≫ даже в понимании физиков-ядерщиков – для него не подходят. Но проблемы углеродной и протонной терапии во многом схожи – нужна система управления пучком, точного наведения, регулировки его энергии. И все-таки соседи-ученые друг с другом принципиально не общаются. ≪Не знаю, чем занимается Балакин, он не раскрывает своих данных≫, – сухо говорит сотрудник ИФВЭ. ≪Ускорительное≫ коммьюнити – одно из самых общительных. А вот Балакин практически не публикуется в профильных изданиях, не делится информацией≫, – подтверждает Полозов из МИФИ. ≪Да! Я молчу. Потому что у всех институтов – в Москве, Питере, Дубне, Троицке – свои проекты в протонной терапии, все хотят получить деньги и приводят доводы. Один раз я что-то сказал – и все стали эту фразу повторять. Если у всех будут аргументы, похожие на мои, я никогда не смогу пробиться≫, – решительно заявляет Балакин. Но его конфликт с коллегами объясняется не только наукой. ЗАО ≪Протом≫ – компания-производитель протонных ускорителей с оборотом примерно 130 млн рублей в год, принадлежит целиком Балакину, а сама мало чем материальным владеет. Офис ее находится в одноэтажном здании на опушке леса, принадлежащем физико-техническому центру (ФТЦ) ФИАН. Здесь стоит один ускоритель. А их производство находится в полутора километрах, на территории за двойным забором с колючей проволокой – наследие Серпухова-7. Тут, тоже среди сосен, большой довольно чистый производственный ангар, который Балакин арендует у родного ФИАН (цену аренды он не помнит). А прямо за стеной ангара, как в бывшей коммунальной квартире, поделенной пополам, начинается территория ИФВЭ. Когда-то ≪физики высоких энергий≫ владели всей этой территорией, но пришлось поделиться с ФИАН – у Балакина, признается он, нашелся старый товарищ в министерстве, который и решил проблему. ≪Квартирный вопрос≫ поссорил многих куда более близких людей, и такие обиды не забываются. Балакин почти все детали для ускорителей изготавливает своими силами. В большом цеху рабочие отливают металл для магнитов, шлифуют и собирают пластины в пакеты. В соседней комнате двое фрезеровщиков настраивают довольно допотопного вида станки (списанное наследство ФИАН). Иногда очень много работы, а сейчас, например, не особо, говорит один из них. За все годы существования ≪Протома≫ здесь было собрано четыре ускорителя – как Балакину удается занять сотрудников в остальное время, откуда деньги на зарплату и прочие расходы? Владимир Балакин все организовал четко и разумно. Небольшая часть из 270 сотрудников ≪Протома≫ работает только на Балакина, а 200 совмещают работу в ФИАН и в ≪Протоме≫. Финансы тоже, как и в случае института Будкера, работают совместно.По данным системы Spark, ≪Протом≫ за последние годы получил два государственных контракта по 525 млн рублей: один на изготовление стендового образца ускорителя ионов, другой – на размещение этого самого ускорителя в здании ФТЦ ФИАН в Протвино. Балакин подтвердил, что такой заказ получил, но речь идет лишь о 525 млн рублей, а не о 1,05 млрд. Один из собранных Балакиным ускорителей протонов тоже был заказан ему институтом ФИАН. Он принадлежит институту, но стоит в Протвино у Балакина. А деньги, по его словам, он нашел сам, ФИАН выступил промежуточной инстанцией. ≪Чтобы найти средства на продолжение работ, я отправился в Госдуму≫, – рассказывает Балакин. Идея, в его изложении, выглядит просто: накануне внесения поправок в бюджет он достал пропуск в Госдуму – помог депутат, избранный от округа, куда входит Протвино, – и на приеме у каждого депутата просил денег на свою разработку, лучшее средство для лечения рака, которое нужно как можно быстрее доработать и начать производить в массовом порядке. В результате сразу трое депутатов предложили внести поправку о финансировании для ФИАН ≪на строительство уникального синхротрона в Протвино≫. Поправка прошла. Далее, правда, была новая череда несправедливостей –по Балакину, один раз ≪его≫ деньги обманным путем получили коллеги из Троицка, убедив законодателей, что в документ вкралась ошибка, и вместо ≪наукоград Протвино≫ следует читать ≪наукоград Троицк≫. Но поддержать работы над проектом все же удалось. И тут, наконец, появились иностранцы.
Откладывая на «Протом»
Казалось бы, кому на мировом рынке нужна полукустарная на вид российская разработка, если есть продукция IBA и других известных компаний. Но хотя протонная терапия была изобретена больше полувека назад, рынок зыбок и обещает новые возможности тем, кто угадает правильный путь. Неизвестно, как надо и как лучше: каждый физик-ускоритель продвигает свою идею и доказывает, что надо только так и больше никак. Например, как разгонять протоны – по прямой или по окружности? Профессор МИФИ Владимир Беляев продвигает идею линейного ускорителя. Ведь если пустить протоны по окружности, часть из них неминуемо сорвется с орбиты, поэтому нужна очень серьезная защита от радиации. Линейный ускоритель лишен этого недостатка, и к тому же там другое, более высокое качество пучка, объясняет Беляев, но таких ускорителей пока не существует. МИФИ совместно с ОАО ≪Медицина≫ в конце мая представили этот проект на конференции Startup Village в Сколково. Но в линейном ускорителе частицы надо разогнать на очень небольшом отрезке, это создает новые проблемы. ≪Использовать таким образом линейные ускорители невозможно в принципе, – уверен Дмитрий Черкасов, специалист по поддержке продаж в России компании IBA. – Просто по физике не получится≫. Его-то компания использует для ускорения циклотрон. Балакин же делает ставку на синхротрон – отличия его от циклотрона без хорошего знания физики уже не понять, но доказательств, что именно за синхротронами будущее, тоже немало. Например, они требуют гораздо меньше электроэнергии. У Балакина было чем заинтересовать американцев: больше 30 патентов – автор Балакин, и только у одного два автора – сам Балакин и его коллега, приехавший с ним из Новосибирска. Новые идеи позволили сделать устройство ≪на порядок дешевле≫. В стандартных лечебных комплексах IBA больной лежит, а луч вращается вокруг него, чтобы по очереди ≪выстрелить≫во все точки опухоли (в последних образцах программ компьютер создает 3-мерную модель опухоли, а источник протонов постепенно заполняет ее обработанными точками, пока не заполнит всю). В синхротроне ≪Протома≫ больной сидит, поэтому в дополнение к вращению луча можно вращать и самого больного, так дешевле. Но насколько удобно? Балакин говорит, что таким образом достигает гораздо большей свободы в выборе угла облучения. Но его коллеги сомневаются в идее вращать человека. Другие ноу-хау связаны, например, с меньшим предварительным разгоном частиц. ≪Не уверен, что при такой энергии устройство сможет лечить живое существо крупнее мыши≫, – размышляет российский медицинский инвестор, близкий к рынку лучевой медицины.Пока никто не знает, как должен быть устроен идеальный медицинский ускоритель протонов для лечения рака, продолжается эпоха экспериментов, многое зависит от активности разработчика и его умения продвигать продукцию. С частным российским инвестором у Балакина пока не получилось: создатель сети диагностических центров Аркадий Столпнер рассказал VM, что обдумывал вариант покупки ускорителя у ≪Протома≫, но отказался от сделки, потому что на просьбу поближе познакомиться с установкой, то есть поучаствовать в экспериментах, Балакин, ревниво оберегающий от посторонних глаз свои идеи, предложил сначала заключить контракт и внести серьезную предоплату. Балакин, впрочем, утверждает, что такого не было. В США ≪Протому≫ помогает с продвижением его американский дистрибутор – Protom International. Результат: госпиталь в городе Флинт штата Мичиган приобрел установку Балакина – цена, если устройство было аналогично тому, которое предлагалось Столпнеру, должна была составить примерно $10 млн [Балакин счел вопрос VM о цене неприличным].
Еще одна установка для лечения рака – в госпитале в словацком городе Ружомберок. Дешево по сравнению с IBA? Цена медицинского ускорителя – не такая простая вещь. Сравнивать цену балакинского ускорителя с 20 млн евро за Proteus One не имеет смысла: Балакин трезво оценил свои возможности и продал американцам ускоритель без медицинской составляющей. В Америке его дооборудовала местная компания, а в Словакии он так и стоит в ожидании, когда ≪Протом≫ поставит медицинскую часть. ≪Обещал им установку целиком и обманул≫, – злорадствуют коллеги. ≪Со словацкого госпиталя мы вообще не брали денег за синхротрон, там другая форма сотрудничества≫, – парирует Балакин. В его офисе работа над местом для больного идет полным ходом – несколько человек примеривают какие-то детали к площадке на ножке – здесь, если все сложится, будет кресло для пациента.
Но денег ≪Протому≫ сейчас катастрофически не хватает – срочно нужны новые заказы. ≪Через месяц у нас будет американская лицензия на наше устройство, это даст возможность получить новые заказы≫, – храбрится Балакин. ≪Мы надеемся получить сертификат к осени, – рассогласованно с Балакиным заявляет представитель Protom International. А тендер на второй протонный ускоритель в Массачусетсе действительно завершается, итоги должны подвести буквально на днях. По информации из ≪Протома≫, он предложил ускоритель за $18 млн.
Интересно, что даже сотрудник IBA не исключает победы ≪Протома≫: ≪Там [в массачусетской клинике.–VM] проблема в том, что очень ограничено пространство для установки, тесно, а синхротрон, в отличие от циклотрона IBA, довольно легко разбирается≫.
Однако при всей своей относительной дешевизне и прочих потенциальных преимуществах и синхротрон Балакина, и линейный ускоритель МИФИ проиграли на своем поле целых $200 млн – в эту сумму обойдется бюджету установка ускорителя IBA в Димитровграде (Ульяновская область). ≪На IBA работает много ребят, которые начинали в Димитровграде, – говорит Сергей Полозов из МИФИ. – А внутри страны до сих пор нет общепринятого ускорителя для протонов и идут споры о преимуществах протонной терапии. Я на одной конференции был свидетелем буквально драки между сторонниками и противниками протонной терапии≫.
