Čtvrtek, Duben 25

Nukleární medicína bez reaktorů: v Kanadě zkoušejí vyrábět technecium jinou cestou, než je běžná praxe

Ač se na naší planetě nevyskytuje přirozeně, je technecium jedním z nejpoužívanějších radioaktivních prvků.

Nejběžněji používaný v nukleární medicíně izotop, technecium-99m, má poločas rozpadu okolo 6 hodin a jeho výroba probíhá na speciálně k tomu určených jaderných reaktorech. V Kanadě se vědecký tým z albertské univerzity pokouší o nové řešení, které vzešlo ze stroje, jehož jméno zní, jako by bylo vytrženo ze sci-fi románu: cyklotron.

„Nejdřív tím nápadem využít cyklotronů všichni opovrhovali; tvrdili, že nevidí možnost, jak vyprodukovat dostatečné množství izotopů tak, aby to bylo zároveň komerčně smysluplné,“ říká John Wilson, správce cyklotronu na Cross Cancer Institute na Univerzitě Alberta.

V polovině roku 2010 se vědcům na Universitě v Sherbrooku a Universitě v Albertě podařilo vyrobit větší dávky technecia-99m na urychlovači. Nyní se snaží vyrobit plošně použitelné množství izotopu s využitím účinnějších strojů, aby dokázali, že síť cyklotronů po celé zemi by zvládla uspokojit většinu jeho poptávky. Pokud jejich snažení uspěje, Kanada by mohla být osvobozena ze závislosti na stárnoucím reaktoru v laboratořích Chalk River poblíž Ottawy.

„Cyklotrony jsou novou vzrušující cestou produkce technecia-99m,“ tvrdí Kevin Tracey, viceprezident Ontario Association of Nuclear Medicine a vedoucí oddělení nukleární medicíny v Hôtel-Dieu v nemocnici Grace Windsor. „Zatím přetrvávají jisté technické obtíže, které brání tomu, aby se z tohoto procesu stala efektivní každodenní procedura, budeme-li však schopni tento izotop vyrábět poblíž míst, kde je skutečně potřeba, bude to mnohem lepší,“ vysvětluje.

Technecium-99m je nejběžnější lékařský izotop používaný v praxi nukleární medicíny. Asi 80 procent všech lékařských radioizotopových testů, počínaje měřením průtoku krve až po skenování kostí při hledání rakoviny vyžadují technecium-99m. V Kanadě je ročně využito při zhruba 1,8 miliónech procedur.

Na Zemi však není žádné přírodní technecium-99m. Vyrábí se z prekurzoru zvaného molybden-99, získávaného v izotopových jaderných reaktorech.

Molybden-99 neboli „moly-99“ je nestabilní izotop, který se rychle rozpadá na kýžené technecium-99m. Pomocí speciálních technologií je moly-99 extrahován z jaderných reaktorů a po přečištění je v olověných nádobách zvaných generátory dopraveno do nemocnic. Krátké poločasy rozpadu moly-99 (66 hodin) a technecia-99m (6 hodin) mají za následek, že ani jeden z izotopů nelze dlouhodobě skladovat.

Asi 40 procent celosvětové dodávky moly-99 pochází ze stárnoucího reaktoru Chalk River. V roce 2007 způsobila nečekaně dlouhá odstávka reaktoru nedostatek technecia-99m po celém světě. O dva roky později k tomu došlo znovu. Ačkoli dnes reaktor opět pracuje, jeho provozní licence vyprší v roce 2016.

Ottawa investovala přibližně 35 milionů dolarů, aby podnítila výzkum výroby izotopu z alternativních zdrojů, včetně projektů na Sherbrooku a Albertě.

„Musíme nalézt způsob, jak vytrvat v produkci technecia-99m pro Kanaďany a nakonec pro celý svět,“ říká Sandy McEwan, předseda onkologického oddělení na Univerzitě Alberta.

Rozdíl ve výrobě na reaktoru a urychlovači spočívá v tom, že zatímco v jaderném reaktoru vznikají polotovary pro výrobu technecia při rozpadu jader uranu a pro výrobu je potřeba klasické jaderné palivo, v urychlovači je malý terč (z molybdenu-100, přirozeně se vyskytujícího izotopu) ostřelován urychleným proudem částic. Ty pak indukují jadernou přeměnu.

Tento přístup nabízí několik přidaných výhod: cyklotrony mohou být využity k výrobě indikátorů užívaných při dalších nukleárně medicínských procedurách, včetně PET (pozitronová emisní tomografie) vyšetření, u nichž se očekává, že jejich množství v budoucnosti vzroste. Moly-100 je přirozeně se vyskytující izotop, jehož těžba probíhá na několika místech na světě, a terč z moly-100 lze recyklovat a znovu využít.

Pokud budou týmy úspěšné, každý cyklotron by mohl produkovat více než dostatek technecia-99m pro svůj region. „Všechno teď probíhá velice dobře, jsem optimistický,“ říká Brigitte Guérin, ředitelka výzkumu v Sherbrooku, která tvrdí, že s novým strojem dva běhy po šesti hodinách vyprodukují 800 dávek technecia-99m za den, což pokryje potřebu pro šestimiliónovou populaci.

„Největší výzvou teď zůstává otázka, zda je cyklotronová technologie dostatečně spolehlivá, aby toto mohla provádět na každodenní bázi,“ praví Dr. McEwan. Doufá, že odpověď budou mít do konce roku.

„Pokud bychom měli 15 až 16 takovýchto cyklotronů po celé zemi, mohli bychom zásobit 95 procent populace veškerým techneciem-99m, které je potřeba,“ dodává. „A současná investice do cyklotronů by znamenala to, že nemocnice budou mít v příštích pěti až dvaceti letech také dostatek PET izotopů.“

Výroba na urychlovačích však zatím naráží na mnoho problémů. Medicína je oborem s velkou setrvačností a zatímco reaktorová výroba je již dlouho zavedena a pevně zakotvena, cyklotrony jsou novou, nákladnou technologií s nejistým výsledkem.

Zdroj: theglobeandmail.com

One Comment

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..