Чистым изотопом по раковым клеткам

На реакторе Томского политехнического университета получили первую опытную партию чистых изотопов лютеция. Лютеций‑177 давно применяют в лечении онкологических заболеваний. Но у терапии есть побочный эффект — ​страдают здоровые клетки и ткани. Томские ученые усовершенствовали технологию наработки изотопа, избавившись от вредных примесей. Образцы продукции уже проходят экспертизу и сертификацию в Центре молекулярных исследований в Москве.

Лютеций‑177 и радиофармпрепараты на его основе применяют при лечении опухолей костных тканей и внутренних органов. Препараты на основе этого изотопа используют ведущие клиники мира. Лютеций‑177 испускает мягкое бета-излучение, которое точечно воздействует на пораженные раком клетки. Радиоактивный изотоп подбирается близко к раковым клеткам и наносит точечные удары. Но в нынешней технологии производства изотопов лютеция есть один большой минус.

«Основу для препаратов с лютецием‑177 производят по единому способу, — ​поясняет заведующий научной лабораторией изотопного анализа и технологий ТПУ Игорь Шаманин. — ​В качестве исходного сырья используют природный лютеций‑176. После облучения в нем образуется определенное число ядер лютеция‑177 и примесь — ​лютеций‑176m, он испускает гамма-излучение, задевающее здоровые ткани. Отделить его практически невозможно, поскольку это тот же химический элемент. Поэтому ученые и ищут новые способы получения чистого лютеция‑177».

СПРАВКА

Радиофармпрепараты — ​лекарственные или диагностические средства, содержащие радиоизотопы, то есть атомы, испускающие излучение. Их вводят в организм пациента в виде раствора, суспензии или гранул. Радиофармпрепараты взаимодействуют или связываются с различными белками или сахарами и концентрируются в зонах, пораженных раком. Изотопы уничтожают больные клетки, облучая их.

Отселить вредного соседа

Томские политехники нашли способ решить проблему, изменив технологию. В качестве исходного элемента они использовали иттербий‑176. На реакторе его облучают в потоке нейтронов, в результате иттербий‑176 превращается в иттербий‑177, который после бета-распада становится лютецием‑177. Затем из него изготавливают трихлорид лютеция‑177, основу для фармпрепаратов.

«Иттербий и лютеций можно отделить друг от друга, это происходит в несколько стадий, и в этом одно из наших ноу-хау, в нем очень много нюансов и хитростей, — ​говорит Игорь Шаманин. — ​Вероятность вредного воздействия изотопа на здоровые клетки и ткани сводится к минимуму. Само направление не ново, сегодня в России с иттербием работает еще и Курчатовский институт, но опытную партию создали первыми именно мы. Физические и физико-химические свойства наработанного на ректоре ТПУ трихлорида лютеция‑177 сейчас проверяют эксперты московского Центра молекулярных исследований. Это партнер нашего вуза в области расширения линейки производимых изотопов».

РАДИОФАРМПРЕПАРАТЫ ИЗ СИБИРИ

ТПУ — ​один из ведущих российских центров по разработке и производству радиофармпрепаратов. Здесь на исследовательском реакторе получают диагностический изотоп технеций‑99m. Вуз снабжает им клиники Сибири и Дальнего Востока. На базе реактора ТПУ действует единственное в России производство дефицитного радиоактивного фосфора‑32, применяемого в биохимических исследованиях, в том числе для диагностики онкологических заболеваний и лечения некоторых форм рака.

Из лабораторий в палаты

Первые образцы трихлорида лютеция, полученного новым способом, презентовали губернатору Томской области Сергею Жвачкину. Глава региона оценил образовательный и медицинский потенциал проекта и поручил своему заместителю по научно-образовательному комплексу Людмиле Огородовой и заму по социальной политике Ивану Дееву разработать дорожную карту по внедрению трихлорида лютеция‑177.

«Мы должны как можно быстрее перенести разработку наших ученых из исследовательской лаборатории в больничные палаты Томского национального исследовательского медицинского центра и онкодиспансера, — ​подчеркнул Сергей Жвачкин. — ​В России дефицит радиофармпрепаратов терапевтического назначения, и нам нужно использовать свои конкурентные преимущества».

В Томском политехническом университете видят два пути развития проекта по производству лютеция‑177. «Первый вариант — ​вложить средства и провести комплекс медицинских и медико-биологических исследований нашего лютеция, чтобы это все закончилось производством отечественного радиофармпрепарата терапевтического назначения на его основе, — ​говорит Игорь Шаманин. — ​Для этого нужна будет мощная коллаборация томских, да и не только, научных и научно-образовательных организаций. Второй вариант развития событий: мы можем производить лютеций для компаний, которые уже сами будут синтезировать на его основе препараты. Ведь мы все-таки в первую очередь научно-образовательная структура, наша задача — ​обучение студентов, исследования, получение новых знаний и разработка новых, передовых технологий».

Евгения Сухих

Начальник отдела медицинской физики Томского областного онкологического диспансера

— Терапия с использованием радиофармпрепаратов достаточно эффективна в лечении онкологических заболеваний, особенно в случаях распространения множественных метастазов, когда хирургическое лечение, химиотерапия и лучевая терапия могут быть уже неэффективны. Опыт клинической практики наших немецких коллег показывает, что лечение с помощью радиофармпрепаратов позволяет продлевать жизнь одному из пациентов уже более 10 лет, не снижая качества его жизни, в то время как остальные методы были уже бесполезны. Благодаря разработке ученых из ТПУ наша медицина может сделать еще один шаг вперед. Ведь сегодня рак — ​это не приговор, даже при запущенных стадиях. Отмечу, что с декабря 2019 года в Томском областном онкологическом диспансере также будет внедряться ядерная терапия на базе радиофармпрепаратов при сотрудничестве с Томским политехническим университетом.