Den stora mördaren räddar liv

Turen är på flygplanets besättnings sida; de klarar sig med nöd och näppe.

Trots att planet har hunnit över fyra mil bort när bomben detonerar får tryckvågen det att sjunka nästan tusen meter, dock på säkert avstånd från eldklotet som explosionen utvecklar efter bara några sekunder.

År 2011, 50 år efter Tsarbomben, får vietnamesen Do Quoc Hung diagnosen obotlig lungcancer. Fem år senare lever han fortfarande, vilket han kan tacka atombomben för.

Strålbehandlingen med samma ämnen som gav Tsarbomben sin förödande kraft dödar nämligen cancercellerna i hans lungor.

VIDEO: Domedagsklockan visar 100 sekunder till midnatt

Mänskligheten är i dag närmare att utplåna sig själv än vad vi varit sedan 1953 då Sovjetunionen provsprängde sin första vätebomb. Det anser den forskarpanel som ligger bakom den så kallade domedagsklockan. I början av 2020 flyttades visarna till 100 sekunder i tolv. Bakgrunden är främst faran för kärnvapenkrig och klimatförändringar:

Bomben skapade kärnmedicin

Tsarbomben var på 50 megaton, det vill säga över 3 000 gånger större än atombomben som dödade 135 000 människor i den japanska staden Hiroshima år 1945.

Fem miljoner miljarder miljarder watt – drygt en procent av solens energiproduktion – frigavs när Tsarbomben detonerade.

Någon större bomb har aldrig konstruerats eftersom det inte behövs för att vålla total förödelse.

Kärnvapnen är oerhört dödliga, men paradoxalt nog har de också gett upphov till en rad livräddande vetenskaper och tekniker.

Samma mekanismer som gör det möjligt att konstruera ett kärnvapen används i dag till både miljövänlig energiproduktion och klimatforskning.

Den största livgivande vinsten med de dödsbringande vapnen är emellertid att de har skapat en helt ny läkarvetenskaplig gren: kärnmedicin.

Utan andra världskrigets kärnvapenkapprustning hade forskningen på radioaktiva ämnen aldrig kommit så långt som den har gjort i dag, och samma sällsynta ämnen som framställdes för användning i kärnvapen började strax efter kriget användas i livräddande syfte.

Radioaktiv jod botade patient

En dag år 1943 drabbas patienten ”BB” plötsligt av kraftig huvudvärk. 20 år tidigare har han fått sin cancerdrabbade sköldkörtel bortopererad.

Läkaren Sam Seidlin på Montefiore Hospital i New York försöker sig nu på en helt ny medicinsk metod: Han ger BB en liten dos radioaktiv jod.

Jod upptas i princip enbart av sköldkörteln, och med en geigermätare kan Seidlin tydligt se att cancern har spritt sig därifrån eftersom utväxterna – de så kallade metastaserna – tar upp joden.

LÄS OCKSÅ: Varför är radioaktiv strålning så farlig?

På grund av sjukdomen har patienten en överproduktion av ett visst hormon, men den radioaktiva joden hämmar produktionen.

Sam Seidlin får nu idén att man skulle kunna bekämpa cancern målriktat genom att ge en högre dos radioaktiv jod. Behandlingen lyckas, BB:s huvudvärk försvinner och spridningen av cancern upphör.

Sam Seidlins genombrott har beskrivits i en berömd artikel från år 1946, som bidrog till att grunda en helt ny medicinsk disciplin som är olösligt förknippad med utvecklingen av atombomben.

Atombomber fungerar med hjälp av flyktiga radioaktiva ämnen. Vissa av dem finns i små mängder i naturen medan andra måste framställas i kärnreaktorer och i partikelacceleratorer.

År 1942 byggdes reaktorn X-10 i det hemliga laboratoriet Oak Ridge i Tennessee i USA. X-10 var den första reaktorn för framställning av plutonium-239, ”bränslet” i ett vanligt kärnvapen.

Fysikerna fick fram det flyktiga ämnet genom att bestråla uran-238 med neutroner. Medan forskarna i Oak Ridge arbetade med olika bearbetningar av uran upptäckte man att ämnet jod-131 kan framställas genom klyvning av uran-235, en process som ägde rum i reaktorn.

År 1946, strax efter krigsslutet, beslutade sig de amerikanska myndigheterna för att reaktorn skulle fokusera på medicin i stället för på bomber.

Det innebar att den radioaktiva jod som Sam Seidlin samma år bevisade kunde bota cancer kunde produceras i stor mängd. Kärnmedicinen var född.

Från slutet av andra världskriget användes radioaktiva ämnen främst för att diagnostisera sjukdomar.

Ämnena är användbara eftersom de kan riktas mot just den del av kroppen som läkarna vill undersöka.

Grundprincipen är att radioaktiva ämnen kombineras med spårämnen, ämnen som tas upp av vissa organ eller binder till sjukdomsdrabbade celler.

Blandningen injiceras i kroppen och större del av ämnet samlas på vissa celler, som arbetar extra hårt på grund av en sjukdom.

Med en så kallad gammakamera kan läkarna registrera strålningen och på så sätt skapa sig en detaljerad bild av en sjukdom i en viss del av kroppen.

Det vanligaste ämnet för diagnostisering i dag är teknetium-99m, som är bra för att det avger enkelt mätbar gammastrålning i ungefär samma våglängd som röntgenstrålning.

Samtidigt sönderfaller praktiskt taget hela ämnet inom loppet av ett dygn till det stabila teknetium-99. Därmed utsätts kroppen bara för en minimal mängd strålning.

Kobolt-60 skär som en kniv

Kärnreaktorerna gjorde det möjligt att producera en lång rad olika radioaktiva ämnen för medicinskt bruk.

Ett av dem är kobolt-60, som inte finns i naturen utan bara kan framställas i en reaktor genom att bombardera kobolt-59 med neutroner.

Kobolt-60 visade sig bana väg för den revolutionerande gammakniven. Det var den behandling som år 2011 räddade vietnamesen Do Quoc Hungs liv, trots en lungcancerdiagnos som tidigare inneburit en dödsdom.

I gammaknivtekniken strålas radioaktiva ämnen in i kroppen på ett sätt som gör att de i princip enbart träffar cancern. Det är som om kirurgen hade använt en kniv med extremt hög precision.

Det aktiva ämnet i gammakniven avger gammastrålning, extremt kortvågigt ljus som är så starkt att det slår loss elektroner från atomerna i de cancerdrabbade cellerna.

Då bildas så kallade radikaler, atomer med ett uppbrutet elektronpar. Radikalerna reagerar kraftigt med kringliggande atomer och dödar på så sätt cancercellerna.

Behandlingsmetoden, som testades för första gången år 1968, blev början på det som kallas radiokirurgi.

Med åren har metoden förfinats och i dag använder läkarna ofta en roterande gammakniv där strålningskällan flyttas runt patienten och strålar från olika håll.

Det gör metoden mer exakt och minskar bestrålning av frisk vävnad, vilket har gjort det möjligt att bota patienter som Do Quoc Hung.

På 1970- och 1980-talet ledde de radioaktiva ämnena till ännu ett genombrott.

De moderna skanningsmetoderna CT, MR och PET, som fungerar med hjälp av radio- aktiva spårämnen, har gjort det möjligt att kartlägga exempelvis cancerdrabbade områden i kroppen i betydligt större detalj.

Det har gjort radiokirurgin ännu mer användbar, eftersom läkarna kan sikta med större precision.

Accelerator behandlar cancer

Den tekniska utvecklingen har gjort partikelacceleratorer vanligare, och med acceleratorerna kan läkarna skapa strålning med högre energiinnehåll än vid tidigare radiokirurgi och därmed döda cancercellerna ännu mer effektivt.

Det senaste inom radiokirurgin är så kallad mikrovågsstrålning, en teknik som väntas få stor betydelse för cancerbehandlingen, eftersom den är så exakt.

Tekniken utgår från en så kallad synkrotron, en cirkulär partikelaccelerator.

Ett magnetiskt fält accelererar partiklar i allt snabbare hastighet och strålningen ökar i takt med hastigheten.

Accelerationen får partiklarna att avge röntgenstrålning, som riktas så att strålen som sänds in i kroppen bara är en mikrometer (1/1 000 000 meter) i diameter, cirka 70 gånger tunnare än ett hårstrå.

Principen bakom behandlingen är att man med hög precision skjuter flera små strålningspulser mot de cancerdrabbade cellerna.

Därmed minimeras skadorna på de friska cellerna. Mikrovågsbehandling kommer troligen att kunna användas mot bland annat tumörer i centrala nervsystemet, som hittills har varit svåra att behandla.

Atombomben skapades som ett vapen mot militära fiender som gjorde det möjligt för människan att förstöra planeten.

Med domedagsvapnet följde dock en teknik som räddar liv genom att med hög precision bekämpa fiender inne i kroppen.