Ekspert: Radiofarmaceutyki działają jak koń trojański przeciw nowotworom

Nowoczesne radiofarmaceutyki potrafią tropić chore komórki z precyzją biologicznego GPS-a, „świecić” wewnątrz organizmu, a nawet niszczyć ogniska nowotworowe z dokładnością do kilku komórek. Dr inż. Rafał Walczak z warszawskiego Instytutu Chemii i Techniki Jądrowej wyjaśnia, dlaczego medycyna nuklearna to dziś dynamicznie rozwijająca się dziedzina, w której naukowcy posługują się „magicznymi pociskami” i... „doją krowy” w ołowianych laboratoriach.

Maj, ogłoszony przez Polskie Towarzystwo Medycyny Nuklearnej Miesiącem Medycyny Nuklearnej, to czas szczególnego nacisku na edukację w zakresie teranostyki. To nowoczesne podejście łączy diagnostykę z celowaną terapią izotopową, oferując pacjentom leczenie szyte na miarę. Kluczem do tego sukcesu są radiofarmaceutyki – substancje, które w radiochemii nie bez powodu nazywa się „inteligentnymi lekami”.

Działanie radiofarmaceutyków opiera się na koncepcji „magicznego pocisku”. Jak tłumaczy dr inż. Rafał Walczak z Centrum Radiochemii i Chemii Jądrowej w Warszawie, celem jest stworzenie związku, który przejdzie przez organizm niemal niezauważony dla zdrowych tkanek, uderzy precyzyjnie w nowotwór, a następnie zostanie bezpiecznie wydalony.

Najprostsze z tych leków wykorzystują naturalne skłonności organizmu – na przykład tarczycę, która „lubi” jod, czy kości chłonące rad podobnie jak wapń. Bardziej zaawansowane metody bazują na „żarłoczności” raka. Komórki nowotworowe rosną szybko i potrzebują mnóstwa energii, więc masowo pochłaniają glukozę. Podając pacjentowi analog cukru z izotopem (słynne [18F]FDG), naukowcy sprawiają, że rak sam zaprasza do swojego wnętrza „śledczego”, który pozwala go zidentyfikować podczas badania PET.

Co ciekawe, proces ten wymaga od pacjenta całkowitego spokoju. Ponieważ mózg jest potężnym konsumentem energii, intensywne myślenie lub stres podczas badania mogłyby sprawić, że radiofarmaceutyk zamiast do guza, trafi właśnie tam.

Współczesna radiochemia idzie jednak o krok dalej, tworząc radiofarmaceutyki celowane. Są to zaawansowane konstrukcje, w których rolę „kurierów” pełnią białka lub przeciwciała. Rozpoznają one konkretne receptory na powierzchni komórek nowotworowych, które w zdrowych tkankach niemal nie występują.

Produkcja tych preparatów to wyzwanie logistyczne i technologiczne. Odbywa się ona w tzw. komorach gorących – stanowiskach osłoniętych grubym ołowiem i szkłem ołowiowym, gdzie operatorzy pracują za pomocą manipulatorów. Wszystko po to, by chronić ludzi przed promieniowaniem.

W tej pracy czas jest najcenniejszą walutą. Niektóre izotopy, jak Fluor-18, mają czas półtrwania wynoszący zaledwie dwie godziny. Radiochemicy i logistycy muszą działać według zegara atomowego: synteza, kontrola jakości i błyskawiczny transport – czasem samochodem, czasem samolotem – muszą nastąpić, zanim lek „zniknie”.

W laboratoriach używa się też barwnego języka. Terminem „dojenie krowy” określa się proces pozyskiwania izotopów z generatora, w którym radioaktywna „matka” rozpada się do potrzebnej naukowcom „córki”.

Polska zajmuje silną pozycję na mapie światowej medycyny nuklearnej, głównie dzięki reaktorowi badawczemu Maria w Świerku. To tam powstaje wiele radionuklidów eksportowanych na cały świat. Krajowe centra cyklotronowe zabezpieczają z kolei potrzeby diagnostyki PET.

Przyszłość dziedziny dr Walczak widzi w emiterach alfa, takich jak aktyn-225. Niosą one ogromną energię niszczącą komórki raka, ale mają zasięg ograniczony do zaledwie kilku komórek, co czyni je niezwykle bezpiecznymi dla zdrowej okolicy. Trwają również prace nad emiterami elektronów Augera, które mają działać bezpośrednio w jądru komórkowym nowotworu. Choć uniwersalny lek na raka pozostaje w sferze marzeń, precyzja, z jaką naukowcy potrafią dziś „adresować” promieniowanie, czyni z radiofarmaceutyków jedną z najpotężniejszych broni współczesnej onkologii.