Физики Уральского федерального университета (УрФУ, Екатеринбург) и Института промышленной экологии Уральского отделения РАН изучили перспективный радионуклид для терапии рака. Они выяснили, что препараты с добавлением лютеция-177 (177Lu) более эффективны, чем существующие аналоги. Так, стронций-89, который применяют в терапии много лет, относительно долгоживущий. Период его полураспада составляет 50,5 суток. Это время он находится в костях и облучает дополнительно красный костный мозг, который находится рядом.
«Если необходимо получить большую дозу быстро, приходится вводить много препарата, и впоследствии эта доза оказывается избыточной для пациента. Но если вводить препарат постепенно и ждать, пока накопится необходимый объем, то может потребоваться несколько недель, что также плохо для пациента. А лютеций короткоживущий, период его полураспада составляет 6,73 дня. Поэтому доза реализуется достаточно быстро», — объясняет директор Института промышленной экологии УрО РАН, профессор кафедры экспериментальной физики Уральского федерального университета Михаил Жуковский.
Ученые исследовали два агента — метилендифосфонат (MDP) и этилендиаминтетраметиленфосфат (EDTMP), к которым «прикрепили» Lu177. Эти агенты доставляют радионуклид к очагу. Оба препарата содержат фосфор, что обеспечивает высокую реакцию клеток (тропизм) в костной ткани. Для этих препаратов ученые впервые в мире создали биокинетические модели воздействия на организм человека (в 2008 году получены экспериментальные данные на мышах). С помощью этих моделей ученые проследили поведение радионуклидов в организме и рассчитали, какие дозы получат метастазы, а также остальные органы и ткани. Поглощенные дозы определили для почек, красного костного мозга, печени, селезенки, поверхности костей.
«Нам необходимо было проанализировать, какие дозы получат остальные органы, кроме того, который является основной мишенью. Для диагностических препаратов это не так критично, потому что там дозы небольшие. А в терапии доза на опухоль применяется очень большая, и, если препарат, кроме опухоли, накопится где-нибудь еще, для пациента это может иметь негативные последствия», — говорит Михаил Жуковский.
Как поясняет исследователь кафедры экспериментальной физики УрФУ Хешам Махмуд Хамед Мохамед, метастазы в разных частях скелета (появляются при большинстве злокачественных опухолей) доставляют пациенту постоянные боли и значительно ограничивают его активность. Поэтому первоочередная терапевтическая задача — снять боль с помощью радиофармпрепарата. Но проблема в том, что препарат воздействует не только на опухоль и метастазы, но и на соседние органы и ткани.
«Анализ показал, что 177Lu-EDTMP более благоприятен для радионуклидной терапии по сравнению с другими препаратами, поскольку он более точечный — опухоль получает больше дозу, чем органы, — констатирует Хешам Махмуд Хамед Мохамед. — Кроме того, несмотря на то что препараты с добавлением лютеция вызвали небольшое угнетение функций костного мозга, ни у одного пациента не наблюдалось негативных эффектов, требующих вмешательства».
Результаты работы представлены в International Journal of Radiation Biology. По словам ученых, опубликованных в журнале данных должно быть достаточно, чтобы продолжить работу по созданию радиофармпрепаратов с 177Lu. Производить такие препараты возможно и на Урале, так как лютеций-177 нарабатывают здесь (правда, пока для поставок за рубеж).
«Несмотря на то что у лютеция удобные параметры и он становится популярным в мире, в нашей фармакопее его пока не применяют. Теоретически создать базу радиофармпрепаратов на основе собственных возможно. Так как лютеций нарабатывают у нас, закупать его не придется. Кроме того, в Челябинске есть мощная школа ядерной медицины. Специалистов в области радиохимии достаточно в том же “Маяке”. В УрФУ есть кафедра радиохимии», — уточняет Михаил Жуковский.
Отметим, воздействие перспективного для терапии рака радионуклида изучили физики Уральского федерального университета, Уральского отделения РАН (УрФУ, УрО РАН, Екатеринбург) совместно с коллегами из Университетов аль-Азхар и Миния (Египет).
Справка
Радионуклидная терапия — высокотехнологичное лечение поздних стадий рака с помощью ядерной медицины. Радиофармацевтические препараты обычно состоят из радионуклида в качестве источника излучения и терапевтического агента. Лечебное вещество, помеченное радионуклидом, по кратчайшему пути доходит до опухоли, что позволяет добиться результата в короткие сроки. При лечении радиофармпрепаратами крайне важно, чтобы дозы, которые получают здоровые органы и ткани, не достигали определенного порога и не создавали побочные эффекты, превышающие пользу от лечения. Поэтому необходимо подобрать препараты, воздействующие локально. В последние годы такие радионуклиды, как лютеций-177, считаются перспективным материалом для создания терапевтических радиофармпрепаратов. В 2018 году лютеций-177 был одобрен для применения в США. Используется для лечения рака предстательной железы в Германии.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение