Pravo u cilj: Ruski naučnici razvili novi metod borbe protiv metastaza
© Sputnik / Ilья Pitalev
/ Pratite nas
U novije vreme ostvareni su neverovatni uspesi u lečenju karcinoma, o čemu se krajem 20. veka nije moglo ni sanjati. U prvim redovima je nuklearna medicina, koja se već 60 godina uspešno razvija na Medicinskom radiološkom naučnom centru „Cib“ u Obnjinsku blizu Moskve. Centar je razvio jedinstvene preparate i tehnologije koji su spasli hiljade života.
Pre tri godine u Obnjinsku je otvoren Centar za protonsku terapiju, u kom se leče najteži tumori pomoću zračenja snopom protona iz kompaktnog medicinskog akceleratora.
Novi metod - lečenje naelektrisanim jonima
Prstenasti sinhrotron, prečnika svega pet metara nalazi se u posebnoj zgradi. Ovde dovode pacijente, koje sedaju u specijalnu stolicu, stavljaju masku i prolaze seansu.
Protoni prodiru u tkiva do dubine od sedam do deset centimetara, dok se snop praktično ne raspršuje. Sva njegova energija pogađa ciljanu tačku. Čestice pogađaju ćelije i DNK. Najteži deo posla je odabrati prave parametre kako bi se snop usmerio tačno na tumor bez uticaja na okolna tkiva. Ovo je lakše uraditi sa protonima nego sa elektronima i fotonima.
Naučnici porede protonski snop sa skalpelom koji bukvalno sagoreva maligni tumor, ali za razliku od pravog instrumenta ne povređuje susedna tkiva. Dakle, može se koristiti za neoperabilne tumore u glavi i vratu koji su u blizini kritično važnih organa.
„Uređaj je toliko efektno napravljen da njime može da upravlja bukvalno nekoliko ljudi poput operatera i medicinskih fizičara. Svi su oni visoko kvalifikovani, što im omogućava da kvalitetno leče“, napominje Vjačeslav Saburov, inženjer Odeljenja za radijacionu biofiziku u Medicinskom radiološkom naučnom centru „A.F. Cib“.
Ovaj jedinstveni uređaj izumeo je Vladimir Balakin, ruski naučnik iz Instituta za fiziku „Lebedev“. Počeo je da razvija svoj projekat u Novosibirsku pod vođstvom sovjetskog nuklearnog fizičara Gerša Budkera, a zatim se preselio u naučni grad Protvino nedaleko od Moskve. Tamo je dvadesetih godina prošlog veka svoje ideje sproveo delo. Kompleks protonske terapije „Prometej“ je 2017. dobio status medicinskog proizvoda, a njegovo stavljanje na spisak dostupne visokotehnološke medicinske pomoći pomoglo je da se proširi krug pacijenata. Nekoliko primeraka kupile su i strane naučne i medicinske organizacije.
„U SAD rade tri takva akceleratora, a prvi protonski centar na bazi takvog prstena napravljen je i u Australiji“, precizira Saburov.
Prema njegovim rečima, „Prometej” je mnogo jeftiniji od stranih analoga, što je glavna stvar za očuvanje javnog zdravlja.
Lekari protonskom terapijom sagorevaju maligne tumore
© Sputnik / Sergeй Pяtakov
/ „Veoma je bilo važno da se uređaj napravi u Obnjinsku, kako bi razvili ovu tehnologiju i učinili je dostupnom pacijentima iz cele zemlje“, dodaje fizičar.
U Rusiji sada postoje tri centra za protonsku terapiju, uključujući i one koji se nalaze u Dimitrovgradu i Sankt Peterburgu, a potrebno je najmanje sto. Samo u Obnjinsku a godinu dana lečeno je 600 pacijenata.
Ovde se razvija još jedan revolucionarni metod sa jonima ugljenika. Ovo su prilično teške čestice koje zahtevaju više energije za ubrzanje. Naučnici Instituta za fiziku visokih energija napravili su u Protvinu poseban izlazni kanal od velikih naučnih akceleratora. Testiranja na ćelijskim kulturama i životinjama traju već više godina, a rezultati su veoma ohrabrujući. Fizičari su spremni da projektuju medicinski centar u punom kapacitetu za terapiju uz pomoć ugljenika.
Korisno zračenje
„Pre više od 80 godina, 31. marta 1941. godine, radioaktivni jod je prvi put u svetu korišćen za lečenje bolesnika sa tireotoksikozom. Ovaj datum se smatra danom kada se pojavila teranostika, odnosno terapija koja uključuje dijagnostiku. Jod je postao najpopularniji preparat u radionuklidnoj terapiji, a koristimo ga od 1982.godine“, objašnjava Valerij Krilov, šef odeljenja za radiohirurško lečenje otvorenim nuklidima na Medicinskom radiološkom naučnom centru „A.F. Cib“.
Radioaktivni izotop je nestabilan atom koji luči energiju i vremenom se transformiše u drugi hemijski element. Dakle, jod-131 ispušta meko gama i rendgensko zračenje koje je pogubno za ćelije. Ovaj izotop, poput običnog joda, ciljano preuzimaju ćelije štitne žlezde da bi generisale hormone, što i omogućava terapiju.
Radionuklidi se akumuliraju u tkivima, jasno su vidljivi pri skeniranju gama kamerom i PET skenerom. Dijagnostika se često kombinuje sa lečenjem, pri čemu se koristi isti preparat.
Pored joda, koriste se i mnogi izotopi, na primer samarijum-153. Inače, i on se dobija u Obnjinsku. Međutim, pre tretmana ovim radionuklidima, od njih treba napraviti preparat, odnosno, spojiti ih s nosačem koji dostavljaju lek u ćelije raka. To je suština ciljane terapije.
Medicinski radiološki naučni centar „A.F.Cib“ je prvi u svetu koji je kreirao i testirao ciljanu terapiju na bazi renijuma-188, dok trenutno naučnici eksperimentišu sa lutecijumom-177 koji je namenjen za lečenje raka prostate.
Put ka ovom metodu otvorilo je otkriće posebnih molekula na površini ćelija prostate – prostato-specifičnih membranskih antigena (PSMA). Kada ćelije postanu kancerogene, koncentracija PSMA receptora se povećava. Ostaje samo da se napravi molekul za vezu (ligand) koji prepoznaje PSMA receptore, te se vezuje za njih i samim tim vezuje za njih radioaktivni izotop. Ovakav kompleks se ubrizgava u venu, zatim ligand pronalazi tumor prolazeći kroz krvotok, a radionuklid počinje da ga uništava.
„Ovo je izmišljeno za otkrivanje metastaza. Sada je na nosač pričvršćen borbeni naboj, koji ubija ćelije raka uz pomoć alfa i beta zračenja", objašnjava Vasilij Petriev, šef laboratorije eksperimentalne nuklearne medicine.
Svi elementi ciljanog leka se proizvode u Rusiji. Nosač peptida isporučuje kompanija „Farmsintez“, a lutecijum-177 se proizvodi u Dimitrovgradu.
Kako bi se napravio ciljani lek, potrebno je mnogo eksperimentisati, uključujući i na životinjama. Njima se usađuju maligne ćelije prostate čoveka, ubrizgava lek u repnu venu, a zatim se posmatra šta će se desiti.
Lutecijum-177 je namenjen za najzapuštenije tumore koji imaju mnoštvo metastaza. Od 14. maja 2021. godine već 30 pacijenata je dobilo eksperimentalni tretman u klinici, a predstoje i klinička ispitivanja.
„Pre dve-tri decenije, stopa preživljavanja je bila nekoliko puta manja, jer nisu postojale tako opsežne šeme lečenja raka dojke i prostate. Sada se situacija značajno popravila, uključujući i ciljanu terapiju, kao i veliki broj radiofarmakopreparata“, naglašava doktor Krilov.
Nuklearni koferčić
Kako bi radionuklidi bili dopremljeni u bilo koju onkološku kliniku širom zemlje i sveta, moraju se bezbedno transportovati. Za to postoje posebni zatvoreni kontejneri u kojima se takođe pripremaju rastvori, takozvani generatori koji su napravljeni na Institutu za fiziku i energetiku „A. I. Lejpunski“.
„Ako padne čak i iz aviona, ostaće čitav“, naglašava Nikolaj Nerozin, naučni direktor kompleksa za istraživanje i razvoj za izotope i radiofarmaceutiku na Institutu za fiziku i energetiku.
Unutra je staklena cev sa supstancom koja apsorbuje matični radionuklid. U ovom slučaju, to je volfram-188 sa rokom trajanja od 69 dana. Njegova ćerka, odnosno izotop renijum-188 se koristi sa radiofarmaceutskim preparatima.
„Generator renijuma traje do šest meseci, predviđen je za oko sto porcija. Od njega se u klinici dobija radiofarmakopreparat koji se odmah koristi“, komentariše fizičar.
Naučnici sa Instituta za fiziku i energetiku su nedavno registrovali svoj pronalazak i sada mogu da šalju renijum-188 u različite regione radi eksperimentisanja. U Obnjinsku pokušavaju da stvore mikrosfere sa ovim izotopom, kao i u kombinaciji sa albuminom. U svetu do sada ne postoji nijedan lek sa renijumom-188 koji je prošao sve faze kliničkih ispitivanja, a Rusija ima šansu da postane lider u ovom pravcu.
Akcelerator u centru Cib
© Sputnik / Ilья Pitalev
Institut za fiziku i energetiku takođe proizvodi izotope aktinijum-255, za koje kažu da su budućnost nuklearne terapije. Još uvek se proizvode samo u Nemačkoj i SAD, uglavnom zračenjem radijuma-266 na akceleratoru pomoću fotonuklearne reakcije.
Ovaj izotop ima rok trajanja nekoliko dana, tako da se mora stalno proizvoditi. Za godinu dana svet uspe da sakupi samo 1,5 kirija, a potrebno je stotinu.
Kako bi proizveli više, potrebno je razviti nove metode. Na primer, na Institutu za istraživanje nuklearnih reaktora u Dimitrovgradu to rade pomoću reaktora. „Reč je o jedinstvenom izotopu s rokom trajanja od deset dana što je veoma kratko, ali on zato ima veliku energiju zračenja i ako se dopremi direktno u ćelije tumora on će uništiti samo njih“, zaključuje Nikolaj Nerozin. Inače, u bliskoj budućnosti naučnici takođe nameravaju da pronađu transportni molekul za aktinijum-255.
