Результаты, возведенные в степень: кто продвигает ПЭТ-диагностику

Старший научный сотрудник Института мозга человека им. Бехтеревой (ИМЧ) РАН Виктория Орловская более 17 лет занимается радиохимией и разработкой радиофармацевтических лекарственных препаратов для позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Результаты исследований давно вышли за рамки публикаций и требовали систематизации. В прошлом году Виктория Орловская защитила кандидатскую диссертацию в Радиевом институте им. Хлопина.

— Тема вашей кандидатской — радиофторирование и автоматизированный синтез препаратов для ПЭТ. Что такое радиофторирование?

— Это химический процесс, при котором радиоактивный фтор 18 вводится в молекулы биологически активных веществ для создания радиофармпрепаратов, используемых в ПЭТ-диагностике. В онкологии ПЭТ-диагностика применяется для выявления опухолей, оценки их распространения, поиска метастазов и рецидивов. В кардиологии — для оценки жизнеспособности миокарда, в неврологии — при исследовании нейродегенеративных заболеваний, в частности болезни Паркинсона и Альцгеймера. В отличие от компьютерной и магнитно-резонансной томографии, показывающей преимущественно анатомическую структуру органов, ПЭТ позволяет наблюдать их функциональную активность in vivo — как орган или ткань работает в живом организме.

Основная сложность производства препаратов со фтором 18 для ПЭТ связана с тем, что его период полураспада — 110 минут. Это требует очень быстрых и максимально эффективных химических реакций. Классические методы радиофторирования предполагают жесткие условия реакции — кипячение в присутствии агрессивных реагентов, карбоната калия. Возникают побочные реакции, появляются примеси, которые нужно удалять. В результате увеличивается продолжительность радиофторирования, растут потери радиоактивного продукта. Кроме того, приходится загружать больше соединений-предшественников. Это молекулы, в которые встраивают фтор 18. Часто они очень дороги, сложны в синтезе, чувствительны к условиям реакции.

— Ваша работа — не о классическом методе радиофторирования?

— Мы предложили менее жесткие реагенты, что позволило свести к минимуму все эти недостатки. Нам удалось уменьшить количество предшественника для разных препаратов в 5–80 раз. Мы сократили время синтеза примерно на 10 минут, упростили очистку и снизили потери препарата. Это помогло получить больше доз за один производственный цикл и в итоге уменьшить себестоимость препарата.

Мало разработать реакции — нужно адаптировать их под имеющиеся автоматические модули синтеза радиофармацевтических лекарственных препаратов, иначе метод не имеет практической ценности. Наш алгоритм удалось интегрировать в автоматизированный синтез нескольких препаратов. Однако широкое внедрение таких технологий в практику ПЭТ-центров требует перенастройки производственных технологий.

— С какими изотопами кроме фтора 18 работает ИМЧ РАН?

— Фтор 18 считается рабочей лошадкой среди радионуклидов для ПЭТ, и многие имеют дело в основном с ним. Однако есть естественные ограничения: не все биологические процессы можно изучать с помощью фтора 18. Поэтому параллельно развивается работа с углеродом 11. Этот изотоп сложнее в обращении. Он быстрее распадается, всего через 20,4 минуты, и требует иной технологической логики синтеза, но обладает важным преимуществом — встраивается практически в любые биологические молекулы, не меняя их структуру. Можно получить меченые аналоги с почти идентичными химическими и биохимическими характеристиками. Это крайне важно, например, в диагностике церебральных глиом.

В ИМЧ РАН под углерод 11 разработали собственный автоматизированный модуль синтеза, запатентовали технологию. Сейчас команда обсуждает сотрудничество с потенциальными индустриальными партнерами, чтобы перейти от лабораторных решений к серийному производству таких модулей и их внедрению в ПЭТ-центры.

— Как вы пришли к защите диссертации?

— Мне кажется, ученый, который постоянно работает в лаборатории и получает результаты, просто обязан оформить их в научный труд. Иначе они будут забыты и не послужат науке. У меня скопилось много результатов, было много публикаций в научных журналах. Но времени на диссертацию не хватало, да и цели такой не было. Но когда в Радиевом институте снова открыли диссовет по технической радиохимии — сразу пошла защищаться.

— Были сложности?

— Эксперименты с радиоактивными веществами накладывают ограничения: нужно учитывать короткое время жизни радиоизотопа, действовать быстро и строго соблюдать последовательность операций. Особое внимание уделялось очистке конечного продукта от примесей. Чтобы оформить диссертацию, пришлось существенно сократить новые эксперименты. Я на год буквально выпала из обычного рабочего режима — поднимала лабораторные журналы, восстанавливала всю экспериментальную цепочку.

— Как прошла сама защита?

— Замечательно. Я сильно переживала: все-таки передо мной были известные радиохимики и коллеги из ИМЧ РАН. На предзащите было строго, много замечаний и дополнений. Комментарии были точные и по делу, так что к защите я была готова на все сто.

После услышала много приятных слов — значит, всем понравилось. Мне показалось, члены совета прочувствовали всю глубину и широту работы. И вопросы были практически у всех. Обычно соискатели вопросов боятся, но оказалось, так приятно отвечать, когда знаешь, что сказать — содержательно, с пониманием материала.

Так как совет возобновил работу недавно, сложилось впечатление, что все действительно соскучились по защитам: чувствовался живой интерес. Дискуссия была очень доброжелательная, но при этом строгая. И все в особой атмосфере места — даже если не знаешь историю Радиевого института, ощущаешь энергию, научную мощь. Многие ученые это отмечают, и я тоже это почувствовала.

— А что вы почувствовали после защиты?

— Облегчение и гордость, конечно! Я в ИМЧ РАН уже более 17 лет, у нас было столько интереснейших научных проектов — не пересчитать. Очень тяжело было заставить себя отвлечься на написание диссертации. Теперь я счастлива. Защитилась, и можно вернуться к экспериментам.

— Есть ли планы получать докторскую степень?

— Пока нет. Написание работы и защита отнимают время и силы, их пока интереснее тратить на научные эксперименты. Я уже сильно зависима от эффекта удавшегося эксперимента — хочется еще и еще. Иссякнут идеи, пробовать будет нечего — тогда и посмотрим. Сейчас среди молодых ученых престиж степени кандидата или доктора весьма высок, не хватает только прибавки к зарплате.