ΑΡΧΑΙΑ ΙΘΩΜΗ

26 ΜΑΡΤΙΟΥ 2021 από το Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge

Η στοχευμένη θεραπεία άλφα μπορεί να παρέχει ακτινοβολία σε συγκεκριμένα κύτταρα, με ελάχιστη επίδραση στα γύρω, υγιή κύτταρα. Πίστωση: Michelle Lehman και Jaimee Janiga / ORNL, Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ

Ένα σπάνιο ισότοπο με μεγάλη ζήτηση για τη θεραπεία του καρκίνου είναι πλέον πιο διαθέσιμο σε φαρμακευτικές εταιρείες που αναπτύσσουν και δοκιμάζουν νέα φάρμακα.

Η Αμερικανική Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων πρόσφατα αναγνώρισε την παραλαβή του βασικού αρχείου φαρμάκων του Oak Ridge National Laboratory για το νιτρικό άκτινο-225, το οποίο επιτρέπει στις φαρμακευτικές εταιρείες να παραπέμψουν το έγγραφο για την υποστήριξη αιτήσεων για τα δικά τους φάρμακα με βάση το Ac-225 χωρίς να αποκαλύπτουν ιδιόκτητες πληροφορίες. Το FDA απαιτεί ένα ενεργό φαρμακευτικό συστατικό να έχει ένα κύριο αρχείο ενεργού φαρμάκου πριν εγκρίνει προϊόντα που περιέχουν αυτό το συστατικό. Αυτό το αρχείο περιέχει πληροφορίες σχετικά με το Ac-225 που προέρχεται από το θόριο-229, συμπεριλαμβανομένων των υλικών που χρησιμοποιούνται στην παρασκευή του, και τις τρέχουσες διαδικασίες ορθής παρασκευαστικής πρακτικής που εμπλέκονται στην παραγωγή του.

Η ORNL παράγει Ac-225 για το πρόγραμμα ισοτόπων του Υπουργείου Ενέργειας, το οποίο στη συνέχεια το πωλεί για έρευνα και εφαρμογές. Για να ανταποκριθεί στις ομοσπονδιακές αποστολές, να διευκολύνει τις αναδυόμενες τεχνολογίες, να μειώσει την εξάρτηση των ΗΠΑ από τον ξένο εφοδιασμό και να προωθήσει την οικονομική ευημερία της χώρας και την τεχνική ισχύ, το Πρόγραμμα ισοτόπων DOE παρέχει κρίσιμα ισότοπα που βρίσκονται σε έλλειψη.

Το Ac-225, ένα προϊόν αποσύνθεσης του θορίου-229, χρησιμοποιείται για στοχευμένη θεραπεία άλφα θεραπείας για ορισμένους τύπους καρκίνου του προστάτη, του εγκεφάλου και των νευροενδοκρινών. Τα σωματίδια άλφα υψηλής ενέργειας που απελευθερώνει μπορούν να διακόψουν τις διαδικασίες του DNA, εμποδίζοντας τα καρκινικά κύτταρα να αναπαραχθούν ή ακόμη και να τα σκοτώσουν εντελώς.

Αλλά το Ac-225 δεν συμβαίνει φυσικά. Η ORNL, για το πρόγραμμα ισοτόπων DOE, παράγει το μεγαλύτερο μέρος της παγκόσμιας προσφοράς.

“Η υπόσχεση της στοχευμένης θεραπείας με άλφα είναι τόσο μεγάλη, η ζήτηση για το ραδιοϊσότοπο ξεπερνά ήδη την ποσότητα που παράγεται”, δήλωσε η Laura Harvey της ORNL. Για την αύξηση της προσφοράς, το Πρόγραμμα Isotop υποστηρίζει την παραγωγή Ac-225 και με άλλες μεθόδους, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης επιταχυντών.

Ο Harvey είναι μέρος μιας ομάδας ORNL που παράγει Ac-225 από ένα απόθεμα θορίου-229 που είναι αποθηκευμένο στο ORNL. Ένα υποπροϊόν από προηγούμενα πυρηνικά προγράμματα, το υλικό θορίου διαχωρίστηκε και ανακτήθηκε για την κατασκευή του τρέχοντος αποθέματος της ORNL. Το Ac-225 είναι ένα από τα βασικά ραδιοϊσότοπα που εμφανίζονται καθώς αποσυντίθεται το θόριο.

Το απόθεμα θορίου-229 υποβάλλεται σε περιοδική επεξεργασία για την ανάκτηση του ραδίου-225, το οποίο αποσυντίθεται στο Ac-225 που ανακτάται και χρησιμοποιείται στη θεραπεία του καρκίνου. Το ράδιο-225 που συσσωρεύεται γίνεται δευτερεύουσα πηγή του Ac-225. Κάθε εβδομάδα, η ομάδα ORNL συλλέγει Ac-225 για περαιτέρω καθαρισμό και συσκευασία για αποστολές που αποστέλλονται σε πελάτες σε όλο τον κόσμο για βασική έρευνα, κλινικές δοκιμές και θεραπείες.

“Το όλο όφελος για τη ραδιενεργή διάσπαση είναι ότι δεν χρειάζεται να κάνουμε κάτι μαγικό για το θόριο για να το συνεχίσουμε να παράγει Ac-225”, δήλωσε ο Paul Benny του ORNL “Είναι ένας μακροχρόνιος πόρος που μπορούμε να συγκομίζουμε συνεχώς.”

Η επιστήμη που επιτρέπει το διαχωρισμό των ισοτόπων είναι το αποτέλεσμα δεκαετιών πρωτοποριακών πειραμάτων διαχωρισμού ραδιοϊσοτόπων στο αντιδραστήρα υψηλής ροής ισοτόπων του ORNL και στο κέντρο ανάπτυξης ραδιοχημικών μηχανικών, με την υποστήριξη του προγράμματος ισοτόπων DOE. Η ORNL ξεκίνησε για πρώτη φορά να εξάγει το Ac-225 από το απόθεμα θορίου πριν από περισσότερες από δύο δεκαετίες, στέλνοντας την πρώτη αποστολή του στο Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου το 1997.

Η ικανοποίηση των τρεχουσών απαιτήσεων της FDA Good Manufacturing Practice για ένα νέο ενεργό φαρμακευτικό συστατικό διαρκεί συνήθως μερικά χρόνια, αλλά το ORNL και το DOE Isotope Programm ανέπτυξαν ένα σχέδιο και εφάρμοσαν τις απαιτήσεις σε 13 μήνες για την επιτόπια παραγωγή του Ac-225. Ο Χάρβεϊ δήλωσε ότι η εργασιακή συνεργασία και η υποστήριξη επέτρεψαν αυτό το χρονοδιάγραμμα.

Η ORNL ανέλαβε επίσης σημαντική δέσμευση για την προσπάθεια Ac-225, παρέχοντας αποκλειστικό χώρο ζεστών κυψελών και γαντιών, χώρο αποθήκευσης όπου τα υλικά μπορούν να ασφαλιστούν και νέο εξοπλισμό. Η ομάδα – η οποία περιλαμβάνει τεχνικούς, θεματοφύλακες, διευθυντές και άλλους – έλαβε εξειδικευμένη εκπαίδευση για τη διαδικασία.

«Όλοι στο εργαστήριο εργάστηκαν τόσο σκληρά για να βεβαιωθείτε ότι το Ac-225 το πρόγραμμα είχε ό, τι χρειάζεται για να προχωρήσουμε μπροστά», δήλωσε ο Harvey.

Αυτό συμβαίνει επειδή συνειδητοποιούν τη σημασία της εργασίας, είπε ο Benny. Αν και το Ac-225 βρίσκεται σε κλινικές δοκιμές στις Ηνωμένες Πολιτείες, άλλες χώρες έχουν ήδη θεραπεύσει εκατοντάδες καρκινοπαθείς με το Ac-225 και την κόρη του που αποσυντίθεται, το βισμούθιο-213. Το πρόγραμμα ισοτόπων του DOE διαχειρίζεται τη διανομή του Ac-225 μέσω του Εθνικού Κέντρου Ανάπτυξης Ισότοπων.

Ένας ασθενής από τη Γερμανία που είχε επωφεληθεί από θεραπείες με το Ac-225 που παρήχθη από το ORNL πήγε στο πρόβλημα να επικοινωνήσει με έναν επιστήμονα της ORNL που συμμετείχε στην προηγούμενη παραγωγή Ac-225, για να την ευχαριστήσει και να της ενημερώσει πώς η ζωή του είχε βελτιωθεί λόγω των ORNL προσπάθειες.

“Τα μέλη της ομάδας γνωρίζουν ότι μερικές από τις αποστολές μεταφέρονται απευθείας σε ασθενείς σε όλο τον κόσμο”, δήλωσε ο Benny. «Είναι συναρπαστικό όταν συνειδητοποιείς τι κάνουμε έχει σημασία και έχει άμεσο αντίκτυπο στη ζωή των ανθρώπων. Μπορεί να κάνει τη διαφορά, όταν μπορείς να δώσεις στους ανθρώπους ελπίδα και τα εργαλεία για την καταπολέμηση του καρκίνου».