В борьбе с онкологическими заболеваниями ученые постоянно ищут новые методы диагностики и лечения. Одно из перспективных направлений - разработка радиофармпрепаратов (РФП), которые позволяют не только обнаруживать раковые клетки, но и целенаправленно воздействовать на них.
Аягоз Баймуханова, молодой ученый из Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне, рассказала во время съемок научно-популярного фильма из цикла «МАГнит2.0 – все о науке и технологиях», как она работает над созданием новых типов радионуклидных генераторов, которые могут значительно улучшить доступность и эффективность РФП
"В любом научном исследовании важна его цель," - отмечает Баймуханова. "В моем случае разработка эффективных методов получения перспективных радионуклидов откроет новые горизонты в их применении, как в диагностике, так и в терапии онкологических заболеваний."
Аягоз Баймуханова объясняет: "Радионуклидный генератор представляет из себя систему, состоящую из связанных пар, в которой есть возможность их химического разделения. Основными преимуществами генераторов являются как принципиальная возможность их использования вдали от ядерных установок, непосредственно в месте его применения (медицинский центр), так и то, что получаемые на генераторах препараты обычно намного чище, радионуклидно и химически".
Это важно, поскольку многие радиоактивные изотопы, используемые в медицине, имеют короткий период полураспада и должны быть произведены незадолго до применения.
Аягоз Баймуханова и ее коллеги сосредоточили свое внимание на нескольких ключевых изотопах: иттрия (86/90Y), галия (68Ga) и актиния (225Ac). Эти изотопы применяются в тераностике - новом направлении в ядерной медицине. "Тераностика - это довольно новое направление в ядерной медицине, в котором используются радиофармпрепараты на основе определенного биологического вектора в комплексе с различными радионуклидами," - поясняет она.
Тераностика позволяет не только увидеть опухоль, но и сразу же начать ее лечение, используя один и тот же вектор. Это значительно повышает эффективность и точность лечения онкологических заболеваний.
Особый интерес представляет изотоп актиния-225 (225Ac), который показал высокую эффективность в борьбе с метастазами. 225Ac испускает альфа-частицы, которые обладают высокой энергией, но действуют на очень коротком расстоянии. Это позволяет уничтожать раковые клетки, минимально повреждая здоровые ткани.
"На сегодняшний день его производство ограничено доступностью материнского радионуклида тория 229Th," - рассказывает Аягоз Баймуханова. "Мы предложили методику выделения 225Ac из облученных протонами средних энергий мишеней природного тория." Этот новый метод может сделать 225Ac более доступным для клинического применения, что особенно важно в лечении метастазов.
Работа над радионуклидными генераторами требует решения сложных химических задач. Необходимо найти способ эффективно разделять "родительский" и "дочерний" изотопы, чтобы получать чистый продукт, пригодный для медицинского применения. Необходим тщательный подбор химических сред и методов разделения.
"Одной из основных задач в разработке генераторов является подбор подходящей химической среды для эффективного разделения генетических пар. Это довольно трудоемкое исследование, которое требует больших затрат времени," - объясняет Баймуханова.
В своих исследованиях Аягоз Баймуханова использует уникальное оборудование ОИЯИ, включая ускорители частиц и ядерный реактор для облучения мишеней, а также современное аналитическое оборудование для анализа получаемых радиопрепаратов.
Говоря о будущем радиофармпрепаратов в онкологии, Аягоз Баймуханова отмечает: "Новые методики получения трехвалентных радионуклидов с подходящими ядерно-физическими свойствами найдут отклик в качестве доступного РФП на его основе." Также молодой ученый обращает внимание на перспективы использования радионуклидов, излучающих оже-электроны: "Я считаю, что разработка методик их производства и хелатирования весьма перспективны."
Проект «МАГнит2.0 – все о науке и технологиях» представляет собой цикл из трех научно-популярных фильмов, посвященных значимым достижениям российских ученых и инженеров в области авиации, беспилотных технологий и ядерной медицины. Он реализуется при поддержке гранта Министерства науки и высшего образования России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий».
Фото: пресс-служба ОИЯИ