Лечение рака с помощью радиоактивных изотопов

Лечение рака с помощью радиоактивных изотопов

7. Получение радиоактивных изотопов.

2)Показать значимость использования радиоактивных

Изото́пы (от греч. ισος «равный», «одинаковый», и

разновидности атомов(и ядер


) одного химического

элемента с разным

количеством нейтронов в

что изотопы находятся в

одном и том же месте (в

Первое доказательство того, что вещества,

имеющие одинаковое химическое поведение,

могут иметь различные физические свойства,

было получено при исследовании радиоактивных

превращений атомов тяжёлых элементов. В

1906—07 выяснилось, что продукт


радиоактивного распада урана — ионий и

продукт радиоактивного распада тория —

радиоторий, имеют те же химические свойства,

что и торий, но отличаются от него атомной

массой и характеристиками радиоактивного

распада. Было обнаружено позднее, что у всех

трёх продуктов одинаковы оптические и

— изотопы, ядра которых нестабильны

и испытывают радиоактивный распад.

Большинство известных изотопов

радиоактивны (стабильными являются

лишь около 300 из более чем 3000

нуклидов, известных науке). У любого

химического элемента есть хотя бы

несколько радиоактивных изотопов, в

то же время далеко не у всех


элементов есть хотя бы один

стабильный изотоп; так, все известные

изотопы всех элементов, которые в

таблице Менделеева идут после

• Получают радиоактивные изотопы в атомных реакторах и на

ускорителях элементарных частиц. В настоящее время


производством изотопов занята большая отрасль

и соединения, меченные


применяются в самых

Начало радиационной и ядерной

медицине положили фундаментальные


исследования, проведенные в ядерной

физике в 1930-е годы, основными из

которых можно считать открытие в 1932

г. Дж.Чедвиком нейтрона и открытие в

1934 г. Ирен Жолио-Кюри и Фредерик

Жолио-Кюри явления искусственной и

позитронной радиоактивности, когда

они получили и идентифицировали

первый искусственный радионуклид P-30.


Ирен Жолио-Кюри

Радионуклиды для ядерной медицины и соответствующие РФП на их основе с точки

зрения области их применения классифицируют по отдельным группам как

диагностические и терапевтические.


τόπος — «место») —

элемента с разным


разных областях

11. Использование изотопов в медицине


Менделеева.

С помощью изотопов были раскрыты механизмы

развития (патогенез) ряда заболеваний; их

применяют также для изучения обмена веществ и

диагностики многих заболеваний

с историей

элемента с разным

12. Диагностики

ПЭТ(метод позитрон-эмиссионной томографии) – наиболее информативный

метод радионуклидной диагностики, дающий количественную оценку

физиологических процессов.Наиболее широкое применение в ПЭТ

исследованиях находят так называемые «органические» РН.

14. Ксенон-127


вентиляционных

растворяться в воде

меньше, чем в жировых


тканях. Это был

важный фактор в


следов для наблюдения

явлениями в организме.


благодаря свойству


за транспортными

19. Маммография

Ультразвуковая маммография используется для диагностики различных

заболеваний молочной железы сравнительно недавно. Но

диагностическая ценность этого метода, в некоторых случаях, не ниже

традиционного, рентгеновского. При ультразвуковом исследовании не

используются вредные излучения, как при рентгенографии


аппарат ФЦ-01


населения в целях

заболеваний при малой


томография – метод

органов и тканей.

Она основана на


рентгеновских

Цифровой


обследования

населения в целях

Компьютерная

органов и тканей.


обработке


разными углами.

22. Заключение

Применение радиоактивных элементов оказывает огромное значение в

достижениях современной медицины. Радиоактивные элементы нашли широкое

применение как в диагностике, так и в лечении различных заболеваний.

В настоящее время с помощью радионуклидной диагностики можно исследовать

практически любой орган или ткань организма, а некоторый из них несколькими


способами. При четко поставленной задаче и непрерывно действующей

обратной связи между врачом-радиологом и врачами клинических отделенй,

возможности радионкулидной диагностики практически безграничны, а помощь

в постановке сложных диагнозов неоценима. В развитых странах удвоение числа

радионуклиндных обследований происходит каждые 3-5 лет.


Практически завершены клинические испытания препарата 99mTc-глюкорат,

который является маркером некроза и может быть использован для

визуализации инфарктных зон сердца. Использование радиофармацевтики

лицензировано администрацией США. Предусмотрены программы по обучению

физиков, фармацевтов и радиохимиков, работающих в этой области. На данный

момент в США существует около 5000 центров ядерной медицины,

производящих 18 млн. процедур ежегодно. Примерно столько же процедур

выполняется центрами ядерной медицины, существующими в других странах


мира. Их количество непрестанно растет. Благодаря тесному сотрудничеству

ученых разных стран мировая медицина добилась существенного прогресса в

области применения радиоактивных элементов.

Ядерная медицина: излучение, спасающее жизнь

10 мая 1898 года родился человек, за свою короткую жизнь успевший сделать отличную научную карьеру и заложивший основы нового направления в медицине, без которого сегодня сложно представить борьбу с целым рядом заболеваний. Немецкий еврей, биохимик, доктор наук Рудольф Шёнхеймер покончил с собой в сентябре 1941 года. Ученому удалось вовремя покинуть Германию, ставшую опасной для людей его национальности, и осесть в Нью-Йорке. Но скрытое психическое заболевание, как считают его современники, несмотря на наличие любимой работы, стало причиной его преждевременной гибели.

Читать еще:  Белки теплового шока лечение от рака

Доктор Шёнхеймер по праву считается одним из основателей ядерной медицины. Если бы он не умер так рано, его наверняка бы ждала Нобелевская премия. Потому что сегодня диагностика и лечение заболеваний при помощи радиоизотопов являются неотъемлемым компонентом современной медицины.

Следует отметить, что «радиационный» ореол ядерной медицины послужил источником различных мифов и фобий. MedAboutMe выяснял, как врачи используют радиоизотопы и стоит ли верить всему, что о них рассказывают.

Что такое радиоизотопы?

Суть ядерной медицины заключается в использовании короткоживущих элементов, которые в процессе своего распада генерируют ионизирующее излучение. Это излучение можно отслеживать — и на этом основана диагностика в ядерной медицине, а можно использовать его для разрушения раковых клеток — и эта технология лежит в основе лечения методами ядерной медицины.

У каждого из химических элементов, перечисленных в таблице Менделеева, есть свои короткоживущие версии — радиоизотопы. Ядра их не стабильны и распадаются. Скорость распада может варьировать от миллиардов лет (уран-238) до месяцев (стронций-89), дней (йод-131), часов (теллурий-201), минут (кислород-15) и секунд (полоний-214). Причем испускаемые радионуклидами альфа-, бета- и прочие частицы имеют фиксированный, известный пробег в биологических тканях.

То есть, если поместить такой распадающийся изотоп прямо в раковую опухоль, зная, что дальше пораженной раком клетки излучение не распространяется, то можно уничтожать злокачественную опухоль прямо в месте, где она расположена. И повреждения для окружающих опухоль здоровых тканей будут минимальны, что выгодно отличает данный метод лечения от химиотерапии с ее разнообразными тяжелыми побочными эффектами.

Ядерная медицина в диагностике заболеваний

Для диагностики в ядерной медицине используют вещества-органогены — речь идет о химических элементах, которые составляют 98% массы любой живой клетки, то есть это самые распространенные элементы. Если взять короткоживущий изотоп такого элемента, то при помощи устройства под названием сцинтиллятор можно отслеживать его перемещение по всему организму благодаря испускаемым им гамма-квантам. А если взять серию сцинтиграмм и обработать их на компьютере, то можно получить объемное изображение органа — чем и занимаются однофотонные эмиссионные компьютерные томографы.

Для разных органов используются разные изотопы. Более того, при различных патологиях также можно применять разные радионуклиды: воспаленные участки миокарда определяют при помощи галлия-67, а костный мозг можно рассмотреть при помощи технеция-99m, что используется при острых лейкозах, лимфогранулематозе и др. Щитовидная железа традиционно обследуется при помощи йода-131 или того же технеция, и т. д.

Наконец, следует сказать о позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) — одном из самых современных методов диагностики. Суть метода — та же: вводится радиофармпрепарат с активными изотопами, чей период полураспада измеряется минутами, и с очень коротким пробегом испускаемых позитронов. При их аннигиляции образуются гамма-кванты — и происходит это, можно сказать, там же, где находился изотоп. С разных сторон пациента специальным образом расположены датчики, которые после регистрации достаточно большого числа моментов аннигиляции позволяют визуализировать исследуемый орган во всех подробностях.

Например, при помощи ПЭТ исследуют работу мозга в режиме реального времени. Чем активнее участки мозга, тем больше глюкозы они потребляют. Ученые цепляют на глюкозу фтор-18, кислород-15, азот-13 или углерод-11 и отправляют ее в мозг. И это позволяет определять, какой участок мозга активен при выполнении, например, разных видов деятельности.

Радионуклидная терапия с лютецием-177: «снайперский» метод лечения онкозаболеваний

В последнее время онкологи все чаще применяют препараты, которые уничтожают опухолевые клетки, прицельно доставляя к ним точечную дозу радиации. Это эффективный и безопасный метод борьбы с онкозаболеваниями, который хорошо зарекомендовал себя в лечении рака щитовидной железы, нейроэндокринных опухолей, некоторых опухолей мозга (т.н. менингеом) и рака предстательной железы. Получить такое лечение с применением препаратов, меченых изотопом лютеций-177, в настоящее время можно за рубежом, поскольку в России они еще не сертифицированы.

Онкология – одна из самых быстро развивающихся сфер медицины. За последние годы подходы к лечению злокачественных опухолей сильно изменились. Помимо классических химиопрепаратов, в распоряжении современных врачей есть таргетные препараты, различные виды иммунопрепаратов. Появилась возможность изучать опухолевые клетки на молекулярно-генетическом уровне, это помогло создать новые препараты и сделать лечение более персонализированным. Лучевая терапия стала более прицельной и безопасной, операции – менее агрессивными.

В этой статье мы поговорим о двух видах радионуклидной терапии: пептид-рецепторной радионуклидной терапии с радиофармпрепаратами Lu177-DOTATATE/DOTATOC и терапии рака предстательной железы с радофармпрепаратом Lu177-PSMA. Мы рассмотрим, как работает радионуклидная терапия, в каких случаях ее применяют, и насколько это безопасно.

Недавно стал широко применяться такой метод лечения, как пептид-рецепторная радионуклидная терапия (по-английски – peptide receptor radionuclide therapy, сокращенно PRRT). В настоящее время ее применяют для лечения нейроэндокринных опухолей, а также для лечения опухолей мозговых оболочек (менингеом).

Читать еще:  Лечение рака соками овощей

PRRT зачастую становится последней надеждой для онкологических больных с прогрессирующими метастатическими неоперабельными опухолями, против которых не помогают другие виды лечения.

Радиоактивная снайперская винтовка

Классические методы лечения онкозаболеваний, такие как химиотерапия и лучевая терапия, можно сравнить с ковровой бомбардировкой. Суть действия химиопрепаратов и ионизирующего излучения состоит в том, что они повреждают быстро размножающиеся клетки. В первую очередь речь, конечно же, идет об опухолевых клетках. Но попутно под удар попадают и нормальные клетки, отсюда возникают многочисленные побочные эффекты.

Современные врачи и ученые заинтересованы в том, чтобы максимально избирательно, прицельно воздействовать на опухолевые клетки, не нанося ущерб здоровью пациента. И сегодня существуют такие возможности. Например, таргетные препараты работают как снайперские винтовки, они атакуют определенные вещества, необходимые злокачественной опухоли для выживания, бесконтрольного роста, защиты от иммунной системы. Современные технологии позволяют проводить лучевую терапию так, чтобы область облучения максимально точно соответствовала контурам опухоли и не затрагивала окружающие ткани. Существует брахитерапия – когда миниатюрный источник излучения в виде гранул помещают прямо в опухоль или рядом с ней.

Такое длинное вступление с упоминанием таргетной терапии и лучевой терапии здесь не случайно. Потому что PRRT – в некоторой степени комбинация этих двух видов лечения. Молекула лекарственного вещества состоит из двух частей:

  • Транспортная часть – белковая молекула, которая распознает определенный белок-рецептор на поверхности опухолевой клетки и вступает во взаимодействие с ним.
  • Радиоактивное вещество прикреплено к транспортному белку, с помощью него при-цельно доставляется к опухолевым клеткам и разрушает их.

В качестве белков-переносчиков и радиоактивных агентов можно применять разные вещества. В нейроэндокринных опухолях зачастую есть много рецепторов к соматостатину – гормону, который вырабатывается в гипоталамусе головного мозга. В таких случаях для PRRT используют аналоги соматостатина: октреотид (DOTATOC) и октреотат (DOTATATE). В качестве радиоактивного вещества часто применяют изотоп лютеция Lu-177. Он разрушает опухолевые клетки с помощью бета-излучения. За счет того, что оно не проникает глубоко в ткани, смертельную дозу получает только опухоль, а окружающие здоровые ткани остаются нетронутыми. В некоторых соединениях применяется изотоп иттрия Y-90.

Указанные радиофармпрепараты, меченые лютецием-177, в настоящее время применяются при нейроэндокринных опухолях, которые могут возникать в желудке, прямой кишке, поджелудочной железе, тонкой и толстой кишке, надпочечниках и щитовидной железе. Ее все чаще используют при опухолях мозговых оболочек – менингиомах.

Другой яркий пример радионуклидной терапии – применение Lu177-PSMA при раке простаты. В качестве терапевтического агента здесь выступает все тот же изотоп лютеция, а его прицельную доставку обеспечивает белок, который связывается с простатспецифическим мембранным антигеном (по-английски – prostate specific membrane antigen, сокращенно PSMA), находящимся в больших количествах на поверхности раковых клеток.

Какие злокачественные опухоли можно лечить лютецием-177?

Главное условие, которое делает возможным проведение PRRT – наличие молекулярной мишени. На поверхности опухолевых клеток должны присутствовать соответствующие белки – рецептор к соматостатину или PSMA. Это можно проверить с помощью сцинтиграфии или ПЭТ-КТ. Суть обоих методов в том, что в организм вводят вещество, которое связывается с рецептором и «подсвечивает» опухолевые клетки на снимках, выполненных с помощью специальных аппаратов. Если опухолевые очаги «светятся», значит в них есть нужный рецептор, и PRRT будет эффективна.

Пациента признают подходящим кандидатом для этого вида лечения в следующих случаях:

  • Если опухоль находится в запущенной стадии, есть метастазы.
  • Если не помогают другие виды лечения, опухоль прогрессирует, несмотря на терапию. Например, Lu177-PSMA применяют при раке, который устойчив к гормональным препарата-ми и к химиотерапии.
  • Если опухоль нельзя удалить хирургически.

Как проводят лечение?

Лекарства для PRRT выпускают в растворах, их вводят внутривенно через капельницу в течение 10–20 минут. После этого врач должен наблюдать за состоянием пациента не менее 48 часов. Обычно для каждого введения препарата больного госпитализируют в клинику на 4–5 суток. Всего необходимо от 3 до 5 циклов лечения с промежутками в 8 недель. Эффективность действия препарата проверяют с помощью сцинтиграфии и послойного сканирования, совмещенного с компьютерной томографией (ОФЭКТ-КТ). Во время курса лечения проводят анализы крови, контролируют функцию почек и печени.

Насколько это безопасно?

Абсолютно безопасных лекарств не существует. У любого медикаментозного препарата есть свои побочные эффекты. Например, есть огромный список возможных негативных реакций, к которым приводит химиотерапия, и некоторые из них весьма серьезны. Обычно пациенты хорошо переносят PRRT. Некоторых беспокоит тошнота и рвота, сухость во рту. Иногда в крови снижается количество лейкоцитов и тромбоцитов – но обычно незначительно. В очень редких случаях препараты оказывают токсическое влияние на почки и вызывают расстройство со стороны крови – миелодиспластический синдром.

Читать еще:  Нейроэндокринный рак его лечение

В целом риски очень невелики – за счет того, что препараты для PRRT действуют прицельно, как снайперы.

Перспективы

Нейроэндокринные опухоли – особая группа онкологических заболеваний. Они прогрессируют медленно. Даже если такая опухоль диагностирована в запущенной стадии, пациент может прожить еще довольно долго. Поэтому нужны эффективные и безопасные препараты, которые можно было бы применять в течение длительного времени. PRRT за-частую становится оптимальным методом лечения.

Современные ученые ищут новые возможности применения PRRT. В настоящее время изучают:

  • сочетания PRRT с другими противоопухолевыми препаратами;
  • повторные курсы PRRT;
  • сочетания разных радиофармпрепаратов, разных транспортных белков и изотопов;
  • расширение списка показаний, применение метода при феохромоцитомах, параганглиомах и других опухолях;
  • введение препаратов в артерии, питающие опухоли – в таких случаях они вообще не попа-дают в общий кровоток, можно повышать дозу, не боясь серьезных побочных эффектов.

В Томском политехническом университете начнутся клинические испытания радиоизотопов для лечения рака

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) с помощью исследовательского ядерного реактора разработали уникальный препарат для диагностики онкологических заболеваний. Полученные изотопы позволяют обнаружить, через какие именно узлы идет распространение рака по организму. Эта информация позволит врачу более точно назначить лечение — не нужно будет вырезать большую часть органа, а лишь то место, через которое идет метастазирование. Препарат будет впервые представлен научному сообществу 6 сентября на Международном форуме ресурсоэффективности в Томске. Об этом «Известиям» рассказал директор Физико-технического института ТПУ Олег Долматов.

— Препарат действительно феноменальный — наноколлоидный препарат на основе оксида алюминия, меченый изотопом технеция-99, создан впервые в медицинской практике, — рассказал Олег Долматов. — Разработкой мы занялись несколько лет назад, сотрудничаем с Томским НИИ онкологии, который уже в сентябре начнет испытывать препарат. Он нужен для неранних стадий заболевания, когда опухоль уже сформировалась, заболевание начало распространяться по организму, и нужно принимать решение о лечении — как именно оперировать, чтобы не отрезать ничего лишнего или вообще применить другой метод лечения вместо операции.

Радиофармпрепарат (соединения радиоактивных изотопов с веществами для лечения заболеваний, преимущественно злокачественных опухолей), разработанный томскими учеными, предназначается для обнаружения «сторожевых» лимфатических узлов (СЛУ). Именно через них происходит отток лимфы от опухоли в организм, или лимфогенное метастазирование. Обнаружить их довольно сложно. Дело в том, что вокруг опухоли есть огромное количество узлов, отток лимфы и распространение рака происходит через 1–2, но через какие именно — выяснить проблематично. На сегодняшний день в России нет ни одного зарегистрированного препарата для диагностирования СЛУ. Предложенный томскими учеными препарат вводится внутривенно в организм, вещество накапливается в лимфатических узлах, через которые идет распространение, и благодаря радиоактивным элементам и излучению их можно «просветить», то есть безошибочно обнаружить. В сентябре этого года препарат начнет проходить доклинические испытания.

Заместитель директора НИИ онкологии Томского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук по научной и инновационной деятельности, профессор Владимир Чернов рассказал, что такой препарат представляет основу для органосохранных операций в онкологии.

— Если обнаружить СЛУ и провести гистологическое исследование, можно безошибочно определить показания к проведению щадящих операций, — пояснил Владимир Чернов. — Они выполняются в тех случаях, когда в «сторожевых» узлах не находят опухолевых клеток. Если же узлы поражены метастазами, тогда стоит прибегать к расширенному хирургическому вмешательству. К сожалению, сейчас в России нет ни одного зарегистрированного препарата для диагностики «сторожевых» лимфатических узлов, хотя в развитых странах такое лечение — стандарт.

Руководитель международной лаборатории «Растворная химия передовых материалов и технологий» Университета ИТМО Владимир Виноградов считает, что разработка ученых ТПУ имеет важное практическое значение. А производство препарата, по его мнению, поможет не только увеличить эффективность терапии злокачественных образований, но и обеспечить России лидирующую роль в области производства современных диагностических средств.

— Объект относится к актуальным на сегодняшний день препаратам по диагностике социально значимых заболеваний — сейчас наблюдается настоящий бум по развитию современных радиоиндикаторов, и разработка подобных систем отвечает современным требованиям в области сцинтиграфии (метода диагностики костных метастазов. — «Известия»), — отмечает Владимир Виноградов. — Однако в ближайшем будущем хотелось бы также увидеть дальнейшее развитие данного направления, в частности узнать, как авторы разработки решат проблему транспортировки данных препаратов, их длительного хранения и эксплуатации в странах с другим климатом, поскольку главная сложность в использовании радиоизотопов — их высокая нестабильность.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector