Мирный атом в роли врача
Что такое ядерная медицина, знает даже не каждый врач. Направление новое, о том, что творится там внутри, могут рассказать лишь единичные специалисты. Научный редактор РА Алексей Водовозов побывал в Центре ядерной медицины в Димитровграде, так что у читателей журнала есть возможность узнать все практически из первых рук.
Два первых бета-блокатора, пропранолол и пронеталол, были синтезированы в 1964 году шотландским врачом и фармакологом Джеймсом Блэком, работавшим в компании ICI Pharmaceuticals. Это открытие стало важнейшим в кардиологии с XVIII века, когда были открыты свойства гликозидов наперстянки.
В лесах Поволжья
Поначалу место выбора для Федерального научно-клинического центра медицинской радиологии и онкологии ФМБА России (ФНКЦРиО) кажется странным – в целом часе езды от Ульяновска небольшой город Димитровград, утопающий в зелени. Однако все быстро становится на свои места, когда объясняют, что здесь же располагается знаменитый НИИАР – Научно-исследовательский институт атомных реакторов. Поскольку ядерная медицина – это использование короткоживущих радионуклидов для диагностики и лечения заболеваний, без реакторов не обойтись никак, а их в НИИАРе целых 6 штук разных – и на быстрых нейтронах, и на медленных, и экспериментальных, и производственных.
В Димитровграде собраны абсолютно все имеющиеся на сегодня диагностические и терапевтические радиологические методы, разрешенные для применения в России. Центр работает по квотам высокотехнологичной медицинской помощи, при этом обратиться сюда может любой желающий из любой точки страны, достаточно связаться с колл-центром и уточнить, какие документы необходимо собрать, чтобы попасть на прием в местный клинико-диагностический центр. Перечень минимальный, следует отметить, никаких специальных направлений от районного, городского или областного онколога может и не потребоваться. Сотрудники центра посетовали, что из 1000 годовых квот выбирают не более 300, потому что далеко не все врачи и пациенты знают о его существовании.
История диагностической ядерной медицины началась в 1913 году с работ венгерского химика Дьерда де Хевеши по использованию меченых атомов. В 1943 году он получил за это Нобелевскую премию.
История терапевтической ядерной медицины берет свое начало от другого нобелиата – Пьера Кюри, который в 1901 году предложил другу и врачу Анри Данло использовать радий для брахитерапии (прикладывания к опухолям кожи).
В СССР история ядерной медицины началась в 1923 году с приказа Наркомата здравоохранения о применении радия-224 при болях в суставах.
Принципиальные различия
В ядерную медицину нередко записывают рентгеновскую диагностику, иногда даже магнитно-резонансную диагностику, но это в корне неверно.
Ядерная медицина предполагает введение радионуклидов (радиоактивных изотопов химических элементов) внутрь организма и местное использование их ионизирующего излучения для обнаружения или уничтожения опухолей.
Рентгеновская же диагностика во всех ее проявлениях, включая модернизированный вариант – компьютерную томографию, использует внешний источник ионизирующего излучения, оценивая происходящее внутри организма по изменению поглощения рентгеновских лучей тканями. Магнитно-резонансная терапия, хотя и считывает информацию с ядер водорода, к ядерной медицине, как и к медицинской радиологии, никакого отношения не имеет. В аппарате МРТ ионизирующего излучения нет вообще.
Терапия пучками частиц – протонная или фотонная – также не относится к ядерной, а вот введение радионуклидов в кожу или в естественные отверстия (брахитерапия) – относится. Как и введение в организм радионуклидов, связанных со специализированными антителами.
Одна из разновидностей ядерной диагностики уже успела стать традиционной – это сцинтиграфия. Поначалу ее использовали только для заболеваний щитовидной железы, нагружая этот орган радионуклидом йод-131. Позже добрались и до других органов и других химических элементов.
Так, для сцинтиграфии желчного пузыря (HIDA) применяют соединения технеция-99.
Ну а самая знаменитая ядерная диагностика – позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ). В организм человека вводится фтордезоксиглюкоза, причем короткоживущий изотоп фтора-18 получают в циклотроне специально под каждого пациента. Он распадается, испуская позитрон, античастицу электрона. Когда позитрон встречается с электроном, происходит аннигиляция, из точки которой под углом 180° разлетаются два гамма-кванта – их и улавливают датчики аппарата ПЭТ, затем при помощи специального программного обеспечения выстраивается картина: где в организме больше всего поглощается глюкозы, а где меньше всего. Активное поглощение основного энергетического субстрата может свидетельствовать в пользу острого воспалительного процесса или роста злокачественной опухоли.
Верблюды в помощь
Одно из самых многообещающих направлений – радиоиммунотерапия. Идея витала в воздухе давно, но возможности для ее реализации появились лишь в наше время. Суть проста: мы выделяем на клетках опухоли ключевой антиген, нарабатываем к нему антитела, затем к антителам прикрепляем радиоактивный изотоп, причем не только с коротким временем жизни, но и с коротким пробегом в тканях. Для этих целей лучше всего подходят калифорний-252, америций-241, лютеций-177, молибден-99. Эти и многие другие изотопы синтезируются в реакторах НИИАР, затем они превращаются в лекарственную форму радиофармпрепарата и передаются в ФНКЦРиО, где их и используют по назначению. Большой их плюс в том, что в тканях их пробег равен диаметру 1–2 клеток, то есть «ядерной бомбардировке» подвергнутся только клетка-мишень и 1–2 клетки рядом. Шансы задеть при этом здоровые ткани минимальны.
Однако наши антитела слишком крупные (около 150 кДа), они не способны проникнуть вглубь опухоли, к тому же возможны тяжелые побочные иммунные реакции, тот же «цитокиновый шторм». Выход был найден: вместо человеческих антител можно использовать верблюжьи. Они меньше сами по себе, кроме того, как показала практика, достаточно лишь минимальной по размерам распознающей части антитела с присоединенным к нему радионуклидом (так называемый наномаб, около 15 кДа), чтобы получить желаемый эффект и еще целую кучу приятных бонусов.
Наномабы из верблюжьих антител:
-
лучше переносят колебания температуры и изменения рН среды
-
прекрасно проникают вглубь опухоли
-
могут присоединяться сразу по нескольку штук к одному рецептору, увеличивая дозовую нагрузку на клетку-мишень
-
быстро выводятся почками
-
универсальны в качестве носителя, к ним можно прикрепить любой из известных радионуклидов
-
дешевы в производстве, сегодня необходимые гены вводятся в «прирученную» кишечную палочку.
Конечно, методы ядерной медицины имеют свои минусы. Прежде всего, это лучевая нагрузка – несмотря на все достижения науки минимизировать вред ионизирующего излучения не получается. Кроме того, не все виды опухолей могут быть вылечены подобными методиками. Решение в каждом случае принимает врач-радиолог после всестороннего обследования. Тем не менее ядерная медицина подарила надежду уже десяткам тысяч онкопациентов, а тысячи из них либо полностью излечились, либо существенно улучшили клиническую ситуацию.
Алексей Водовозов
Журнал "Российские аптеки" №6, 2021
Фото: Shutterstoсk/FOTODOM
Если вы фармацевт, провизор, первостольник, специалист здравоохранения или медицинский работник наш журнал «Российские аптеки» для вас.