Право у циљ: Руски научници развили нови метод борбе против метастаза

Пре три године у Обњинску је отворен Центар за протонску терапију, у ком се лече најтежи тумори помоћу зрачења снопом протона из компактног медицинског акцелератора.

Прстенасти синхротрон, пречника свега пет метара налази се у посебној згради. Овде доводе пацијенте, које седају у специјалну столицу, стављају маску и пролазе сеансу.

Протони продиру у ткива до дубине од седам до десет центиметара, док се сноп практично не распршује. Сва његова енергија погађа циљану тачку. Честице погађају ћелије и ДНК. Најтежи део посла је одабрати праве параметре како би се сноп усмерио тачно на тумор без утицаја на околна ткива. Ово је лакше урадити са протонима него са електронима и фотонима.

Научници пореде протонски сноп са скалпелом који буквално сагорева малигни тумор, али за разлику од правог инструмента не повређује суседна ткива. Дакле, може се користити за неоперабилне туморе у глави и врату који су у близини критично важних органа.

Овај јединствени уређај изумео је Владимир Балакин, руски научник из Института за физику „Лебедев“. Почео је да развија свој пројекат у Новосибирску под вођством совјетског нуклеарног физичара Герша Будкера, а затим се преселио у научни град Протвино недалеко од Москве. Тамо је двадесетих година прошлог века своје идеје спровео дело. Комплекс протонске терапије „Прометеј“ је 2017. добио статус медицинског производа, а његово стављање на списак доступне високотехнолошке медицинске помоћи помогло је да се прошири круг пацијената. Неколико примерака купиле су и стране научне и медицинске организације.

„У САД раде три таква акцелератора, а први протонски центар на бази таквог прстена направљен је и у Аустралији“, прецизира Сабуров.

Према његовим речима, „Прометеј” је много јефтинији од страних аналога, што је главна ствар за очување јавног здравља.

„Веома је било важно да се уређај направи у Обњинску, како би развили ову технологију и учинили је доступном пацијентима из целе земље“, додаје физичар.

У Русији сада постоје три центра за протонску терапију, укључујући и оне који се налазе у Димитровграду и Санкт Петербургу, а потребно је најмање сто. Само у Обњинску а годину дана лечено је 600 пацијената.

Овде се развија још један револуционарни метод са јонима угљеника. Ово су прилично тешке честице које захтевају више енергије за убрзање. Научници Института за физику високих енергија направили су у Протвину посебан излазни канал од великих научних акцелератора. Тестирања на ћелијским културама и животињама трају већ више година, а резултати су веома охрабрујући. Физичари су спремни да пројектују медицински центар у пуном капацитету за терапију уз помоћ угљеника.

„Пре више од 80 година, 31. марта 1941. године, радиоактивни јод је први пут у свету коришћен за лечење болесника са тиреотоксикозом. Овај датум се сматра даном када се појавила тераностика, односно терапија која укључује дијагностику. Јод је постао најпопуларнији препарат у радионуклидној терапији, а користимо га од 1982.године“, објашњава Валериј Крилов, шеф одељења за радиохируршко лечење отвореним нуклидима на Медицинском радиолошком научном центру „А.Ф. Циб“.

Радиоактивни изотоп је нестабилан атом који лучи енергију и временом се трансформише у други хемијски елемент. Дакле, јод-131 испушта меко гама и рендгенско зрачење које је погубно за ћелије. Овај изотоп, попут обичног јода, циљано преузимају ћелије штитне жлезде да би генерисале хормоне, што и омогућава терапију.

Радионуклиди се акумулирају у ткивима, јасно су видљиви при скенирању гама камером и ПЕТ скенером. Дијагностика се често комбинује са лечењем, при чему се користи исти препарат.

Поред јода, користе се и многи изотопи, на пример самаријум-153. Иначе, и он се добија у Обњинску. Међутим, пре третмана овим радионуклидима, од њих треба направити препарат, односно, спојити их с носачем који достављају лек у ћелије рака. То је суштина циљане терапије.

Медицински радиолошки научни центар „А.Ф.Циб“ је први у свету који је креирао и тестирао циљану терапију на бази ренијума-188, док тренутно научници експериментишу са лутецијумом-177 који је намењен за лечење рака простате.

Пут ка овом методу отворило је откриће посебних молекула на површини ћелија простате – простато-специфичних мембранских антигена (ПСМА). Када ћелије постану канцерогене, концентрација ПСМА рецептора се повећава. Остаје само да се направи молекул за везу (лиганд) који препознаје ПСМА рецепторе, те се везује за њих и самим тим везује за њих радиоактивни изотоп. Овакав комплекс се убризгава у вену, затим лиганд проналази тумор пролазећи кроз крвоток, а радионуклид почиње да га уништава.

Сви елементи циљаног лека се производе у Русији. Носач пептида испоручује компанија „Фармсинтез“, а лутецијум-177 се производи у Димитровграду.

Како би се направио циљани лек, потребно је много експериментисати, укључујући и на животињама. Њима се усађују малигне ћелије простате човека, убризгава лек у репну вену, а затим се посматра шта ће се десити.

Лутецијум-177 је намењен за најзапуштеније туморе који имају мноштво метастаза. Од 14. маја 2021. године већ 30 пацијената је добило експериментални третман у клиници, а предстоје и клиничка испитивања.

„Пре две-три деценије, стопа преживљавања је била неколико пута мања, јер нису постојале тако опсежне шеме лечења рака дојке и простате. Сада се ситуација значајно поправила, укључујући и циљану терапију, као и велики број радиофармакопрепарата“, наглашава доктор Крилов.

Како би радионуклиди били допремљени у било коју онколошку клинику широм земље и света, морају се безбедно транспортовати. За то постоје посебни затворени контејнери у којима се такође припремају раствори, такозвани генератори који су направљени на Институту за физику и енергетику „А. И. Лејпунски“.

Унутра је стаклена цев са супстанцом која апсорбује матични радионуклид. У овом случају, то је волфрам-188 са роком трајања од 69 дана. Његова ћерка, односно изотоп ренијум-188 се користи са радиофармацеутским препаратима.

„Генератор ренијума траје до шест месеци, предвиђен је за око сто порција. Од њега се у клиници добија радиофармакопрепарат који се одмах користи“, коментарише физичар.

Научници са Института за физику и енергетику су недавно регистровали свој проналазак и сада могу да шаљу ренијум-188 у различите регионе ради експериментисања. У Обњинску покушавају да створе микросфере са овим изотопом, као и у комбинацији са албумином. У свету до сада не постоји ниједан лек са ренијумом-188 који је прошао све фазе клиничких испитивања, а Русија има шансу да постане лидер у овом правцу.

Институт за физику и енергетику такође производи изотопе актинијум-255, за које кажу да су будућност нуклеарне терапије. Још увек се производе само у Немачкој и САД, углавном зрачењем радијума-266 на акцелератору помоћу фотонуклеарне реакције.

Овај изотоп има рок трајања неколико дана, тако да се мора стално производити. За годину дана свет успе да сакупи само 1,5 кирија, а потребно је стотину.

Како би произвели више, потребно је развити нове методе. На пример, на Институту за истраживање нуклеарних реактора у Димитровграду то раде помоћу реактора. „Реч је о јединственом изотопу с роком трајања од десет дана што је веома кратко, али он зато има велику енергију зрачења и ако се допреми директно у ћелије тумора он ће уништити само њих“, закључује Николај Нерозин. Иначе, у блиској будућности научници такође намеравају да пронађу транспортни молекул за актинијум-255.