Эксперт рассказал о возможностях ядерной медицины
Ежегодно каждое третье воскресенье июня в России отмечается день медика. Праздник был учрежден Указом Президиума Верховного Света СССР от 1 октября 1980 года, - практически тогда же, когда официальный статус получила ядерная медицина - отдельное направление клинической медицины. О возможностях ядерной медицины РИА "Наука" рассказал Степан Николаевич Калмыков - ученый-радиохимик, доктор химических наук, профессор и член-корреспондент РАН.
- Степан Николаевич, что такое ядерная медицина?
- Это современное высокотехнологичное направление, которое объединяет множество наук и с каждым годом все активнее прогрессирует (объемы мировых рынков исчисляются миллиардами долларов). Во-первых, ядерная медицина позволяет диагностировать многие тяжелые заболевания на очень ранних стадиях. Причем не только онкологические, но и нейродегенеративные (болезнь Альцгеймера, Паркинсона), а также заболевания сердечно-сосудистой системы. Во-вторых, с помощью ядерной медицины можно создать препараты, которые отличие от более традиционных методов (таких, как химиотерапия или лучевая терапия), действуют адресно и локально. То есть, оно обеспечивает максимальное воздействие на сам очаг поражения, например, опухоль.
- Воздействуют радиоактивными препаратами?
- Именно так, метод называется сцинтиграфия. В организм вводят радиоактивные изотопы, они скапливаются в нужных местах и излучают. Но такие радиоактивные препараты, как правило, имеют короткий эффективный период полураспада, что обусловливает незначительную лучевую нагрузку на организм обследуемого. Самые популярные препараты в этой сфере известны нам уже полвека: они созданы на основе, например, йода-131 или иттрия-90. Йод-131, который также называют иногда радиойодом, - это радиоактивный нуклид химического элемента йода с массовым числом 131.
- Как добываются радионуклиды?
- Прежде всего, это исследовательские либо промышленные реакторы, в которых используются нейтронные поля для наработки радионуклидов. Это использование изотопно-обогащенных мишеней: материалы с нестандартным изотопным соотношением, позволяющие получить именно тот радионуклид, который требуется. Это уникальные установки-ускорители ядерных частиц (главным образом, протонов), циклотроны или линейные ускорители.
- Что из себя представляют циклотроны и как они работают?
- Это высокотехнологичные установки-ускорители, в которых по круговой орбите движутся ядерные частицы. Они бомбардируют ту или иную мишень и вырабатывают, в зависимости от состава мишени и ядерной реакции, соответствующие радионуклиды, на основе которых создаются радиофармацевтические препараты.
У нас один мощнейший линейный ускоритель расположен в Троицке, на базе Института ядерных исследований РАН (до 600 мегаэлектронвольт). Таких уникальных ускорителей - единицы во всем мире: еще два находятся в США, по одному во Франции, в ЮАР и Южной Корее. В отличие от циклотронов, в ИЯИ РАН ускоритель линейный.
Кроме того, уже подготавливается к работе первый высокоэнергетический циклотрон в стране. За дело взялись специалисты Курчатовского института, - они обещали полностью обеспечить нашу страну медицинскими радионуклидами. Для выхода этого проекта на финишную прямую остается примерно еще год-два. По сути, сам циклотрон уже готов, - остается только все окончательно согласовать и уладить нюансы организационного характера.
- Что еще можно делать, владея технологиями ядерной медицины?
- Сейчас весьма важен поиск, подбор тех молекул, которые способны выполнять адресную доставку лекарств и эффективно бороться с патологиями.
С другой стороны, мы узнаем очень много и, например, о работе головного мозга, о взаимосвязи органов, о биохимическом поведении различных молекул. Это может "разыгрываться" двояко: либо подводить науку к лабораторному синтезу чего-то "природо-подобного" (вспомним наномедицину), либо адаптировать то, что уже имеется в живом организме. Эти направления очень бурно развиваются.
- Есть ли прорывы в плане подбора молекул?
- На химическом факультете МГУ активно проводятся работы с наночастицами и пептидными препаратами. Биологический факультет МГУ и Институт биологии гена РАН сообща работают со сложными белковыми конструкциями. Впереди планеты всей, можно сказать, разработки так называемых "модульных нанотранспортеров". Благодаря им распознается уже не только пораженный орган, но отдельная клетка. И доставка идет даже не просто внутрь этой клетки, а прямо в ее ядро. Таким образом, эти транспортеры вблизи ядра сверхэффективно уничтожают клетку за счет единичных актов радиоактивного распада. И, как видно, подобные разработки направлены на успешную борьбу с самыми тяжелыми, неизлечимыми онкологиями.
В первой чаще всего используется фтор-18. Период его радиоактивного полураспада (109 минут) накладывает определенные ограничения, ведь препараты приходится синтезировать очень быстро. Поэтому тут очень важны иные нетрадиционные излучатели помимо фтора, с большим периодом полураспада (хотя бы часы, дни). И важны они потому, что очень многие патологические процессы имеют медленную фармакокинетику: то есть, им нужно длительное время для накопления в очаге поражения. Поэтому, когда мы переходим от простых молекул, содержащих фтор-18 к другим препаратам (например, моноклональным антителам), то мы значительно расширяем список тех патологий, с которыми в силах справиться.
