Побеждаване на рака благодарение на ядрената медицина - блог на KSB
Заедно със стартиращите Swiss Nuclides, KSB работи в своя център за иновации в здравеопазването върху производството на радиоактивни биомолекули за по-прецизна диагностика и терапия на тумори. Швейцарският нуклид изпълнителен директор Лейла Джаафар обяснява за какво става въпрос.
Г-жо Jaafar, Swiss Nuclides изследва производството на така наречените радионуклиди в Цюрих, които обещават по-добри резултати при лечението на рак. Какво точно представляват радионуклидите?
Радионуклидите са нестабилни, радиоактивни атоми. По принцип разделяме атомите на стабилни и нестабилни атоми. Нестабилните атоми са радиоактивни. Това означава, че те се разпадат, докато излъчват радиация и губят радиоактивността си доста бързо. Изключение прави добре познатият атомен уран, който е, така да се каже, постоянно радиоактивен по природа. Още през 30-те години на миналия век изследователите осъзнават, че можете да направите атоми радиоактивни, като ги бомбардирате с други атоми. Казано по-просто, това е и нашият план. Защото ядрената медицина работи с тази изкуствена радиоактивност.
Какво е необходимо за генериране на изкуствена радиоактивност?
Съществуват различни методи за производство като ядрени реактори или циклотрони, известни също като ускорители на частици. Най-голямата и най-известната от тези системи в света е в ЦЕРН в Женева. По-малките циклотрони в нормален размер, защитена от радиация стая са достатъчни за медицински цели. Обикновено там ядрата на водородните атоми се хвърлят върху други атоми. Бомбардираните атоми се трансформират в желаните радиоактивни атоми.
Разработен процес: Изкуствената радиоактивност се генерира в циклотрона, известен също като ускорител на частици.
Какви са трудностите в този процес?
Целият производствен процес е - в зависимост от атома, който ще бъде произведен - доста трудоемък и сложен. Първо се уверяваме, че се създава главно само желаният атом. След това се почиства и свързва с биомолекула като част от бърза химическа реакция. В противен случай бързо ще се разпадне. След това се извършва друга стъпка за почистване. Не на последно място, става въпрос за спазване на строгите правила за безопасност и хигиена.
Как се използват тези радионуклиди в медицината?
Днес диагностиката на ядрената медицина се използва за изясняване на повечето злокачествени тумори. Например при рак на белия дроб, гърдата, дебелото черво и простатата. За тази цел пациентът се инжектира с радиопроследяващи средства, т.е. биомолекули, които са маркирани с изкуствени радиоактивни атоми, преди изследването. След определено време на изчакване се правят снимки на пациента, които показват натрупването на радиосигнализатора в туморните огнища.
Основни познания: ядрена медицина
Ядрената медицина се занимава с използването на радиоактивни атоми в медицинската диагностика и терапия. За тази цел радиоактивните атоми са свързани с биомолекули. След това получените радиопроследяващи инфилтрират различни метаболитни процеси в организма, когато се прилагат, в зависимост от вида. Там те се отлагат в огнища на болести. По този начин ядрената медицина представлява метаболитните процеси в човешкото тяло.Радиологичните методи като рентгенография, CT, MR и ултразвук, от друга страна, показват предимно анатомични промени при пациент.
По този начин радионуклидите осигуряват по-точна диагноза. Какви възможности за терапия има?
Възможни са терапии, например, при тумори на щитовидната жлеза. Или при определени пациенти с костни метастази, рак на простатата и различни редки тумори. Друг вид изкуствено произведен радиоактивен атом е свързан с подходяща биомолекула. Ако тази комбинация се инжектира в пациента, тя се натрупва в туморните огнища и отлага радиоактивното лъчение там по много локализиран начин. Това означава, че злокачествените туморни огнища, които са широко разпространени в тялото, могат да бъдат специално унищожени.
Къде виждате най-големите предимства в сравнение с химиотерапията?
Химиотерапията често се свързва с масивни странични ефекти. Това е така, защото използваните вещества се разпределят не само локално, но и в цялото тяло. След това те имат силен ефект върху тумора, но също така имат големи ефекти върху различни органи и дори могат да ги увредят. Подходящите радиопроследяващи устройства са много по-насочени, тъй като те се свързват главно с тумора. Това означава, че радиоактивните лъчи действат точно там, където са необходими.
След почистване: Нуклидите се пълнят в бутилки и се използват за маркиране на биомолекули. Готовите маркери се разделят на дози за пациента.
Какви са опасностите от лечението с ядрена медицина?
По същество диагнозата е безопасна. Тялото понася безпроблемно малките количества радиоактивност, които влизат в пациента. В терапията са необходими по-високи дози. Целта е да се използват онези радиоактивни маркери, които се натрупват много специфично върху тумора и не натоварват други органи. Понастоящем обаче това е възможно само в ограничена степен. Съответно, бъбреците или пикочния мехур например също са силно облъчени, което може да навреди. Принципът на претегляне на ползите и вредите е вездесъщ в медицината. Така че целта е да се постигне възможно най-голяма полза с възможно най-ниски щети.
Какво е текущото състояние и кога ще се използват вашите радионуклиди?
Swiss Nuclides възнамерява да започне търговско производство на радионуклиди до края на тази година. Работим заедно с университетската болница Цюрих и групата за медицински технологии GE Healthcare. Успоредно с това продължават предклиничните и последващи клинични проучвания за нови радиопроследяващи устройства. Това в сътрудничество с кантонската болница Баден и университетската болница Базел. Очакваме да можем да проведем първите прегледи на пациенти през 2022 г. Терапевтичните приложения ще последват по-късно.
Нови визии за болницата на бъдещето
Центърът за здравни иновации на кантональната болница в Баден е платформа за иновации в здравеопазването. Целта е да се работи с партньори за намиране на решения, които непрекъснато подобряват обхвата на грижите, процесите и услугите в болницата. В допълнение към финансовата подкрепа, KSB предоставя и медицинска експертиза, данни и съоръжения. Добре известни партньори на KSB включват ETH Цюрих, Университетската болница Цюрих, Alpiq, GE Healthcare и института Paul Scherrer.