Terapia cu protoni este un tratament medical care trimite un fascicul de protoni în organism pentru a distruge țesutul infectat, de obicei țesut canceros. Folosește radiații ionizante și un accelerator de particule pentru a direcționa fasciculul de protoni către tumora canceroasă. Acest lucru ajută la protejarea mai bună a țesutului sănătos din apropiere în timp ce distruge cancerul, cel mai adesea cancer de creier, ochi, coloană vertebrală, plămâni, cap, gât sau prostată. Tratamentul cancerului rămâne principala sa utilizare la începutul secolului 21, dar terapia cu protoni este, de asemenea, studiată pentru beneficiile sale potențiale în tratamentul unor astfel de afecțiuni medicale precum degenerescenta maculară.
Prin bombardarea țesutului canceros cu protoni, terapia cu protoni distruge acidul dezoxiribonucleic (ADN) al celulelor. Multe celule au capacitatea de a-și repara ADN-ul deteriorat. Celulele canceroase se reproduc atât de repede încât sunt mai puțin capabile să facă acele reparații înainte ca genele defecte să fie transmise sau înainte ca celulele deteriorate să moară pur și simplu.
Acest tip de terapie cu particule, care a fost folosit ca tratament medical încă din anii 1950, este ales față de alte tipuri de radioterapie din unul din două motive, în funcție de tipul și localizarea cancerului pe care îl are pacientul. În primul rând, din cauza naturii protonilor energizați, radiațiile de terapie cu protoni pot fi administrate în doze mai mari. Protonii pot parcurge în corp doar o anumită distanță în funcție de cantitatea de energie pe care o au. Trimiterea unor cantități mai mari de radiații la nivelul tumorii funcționează, deoarece protonii sunt prea localizați pentru a deteriora mult celulele din jur. Alte tipuri de radiații trebuie administrate la praguri mai mici, deoarece nu pot fi controlate așa cum poate face terapia cu protoni.
În al doilea rând, radiația poate fi administrată într-o doză normală, dar într-un fascicul mai îngust, astfel încât nu este probabil să dăuneze țesuturilor și organelor învecinate. Uneori, o doză inadecvată de tratament nu îngrijorează un medic la fel de mult ca potențialul tratamentului de a deteriora alte celule. Având capacitatea de a îngusta fluxul la un microraz de protoni concentrat pe o anumită zonă, medicii pot minimiza daunele în altă parte.
Există diferite tipuri de terapie cu protoni din care medicii pot alege cea mai eficientă pentru un anumit tip de cancer. Fiecare tip de terapie cu particule încărcate funcționează similar, dar cu diferențe în ceea ce privește protonii încărcați și materialele injectate utilizate. Terapia de captare a neutronilor cu bor este o terapie care a fost testată la începutul anului 2011. Aceasta implică injectarea borului în tumoră și apoi împușcat cu un fascicul de neutroni. Neutronii provoacă scindarea atomului de bor, distrugând celula complet, aproape fără efect asupra celulelor din apropiere și țesuturilor sănătoase. Terapia cu neutroni rapidi funcționează într-un mod similar, dar folosește beriliu injectat ca țintă în loc de bor.