Материалы портала «Научная Россия»

Наш друг радиация

Ядерная медицина – удивительная реальность, рождающаяся прямо на наших глазах. С помощью ее методик без боли, крови и вредных последствий для организма можно с невероятной точностью диагностировать тот или иной недуг, а затем, «вычислив» оптимальный спосо

Ядерная медицина – удивительная реальность, рождающаяся прямо на наших глазах. С помощью ее методик без боли, крови и вредных последствий для организма можно с невероятной точностью диагностировать тот или иной недуг, а затем, «вычислив» оптимальный способ его лечения для данного конкретного человека, помочь навсегда от него избавиться. Речь идет о таких грозных медицинских проблемах, как онкология или, например, болезнь Альцгеймера, перед которыми сейчас человечество нередко пасует.

Оборудование и вся обстановка в лаборатории, где трудятся такого рода специалисты, напоминает декорацию к фантастическому фильму о далеком будущем. Белоснежные комбинезоны, огромные пластиковые очки, невероятные установки, в недрах которых рождается очередное научное открытие... И значки радиации, предупреждающие о том, куда ходить нельзя. «Пусть мужчина идет, а вам не надо», – мягко отстраняет меня от двери лаборант, пропуская внутрь нашего фотографа. А ведь ученые трудятся там ежедневно и ежечасно.

Stepan KalmykovОбо всем этом – наш разговор со Степаном Николаевичем Калмыковым, руководителем отделения ядерной и радиационной медицины НБИКС-центра Курчатовского института, заведующим кафедрой радиохимии химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, профессором, доктором химических наук.

 

- Степан Николаевич, чем занимается ядерная медицина?

- Это фактически персонифицированная медицина, которая использует самые современные ядерные технологии. В отличие от традиционных способов лечения таких тяжелых заболеваний, как онкологические, когда используются лучевая или химиотерапия, порой травмирующая пациента больше, чем сама болезнь, здесь возможна так называемая адресная доставка фармпрепаратов. Ядерная медицина не затрагивает весь организм целиком – она позволяет достичь селективного воздействия исключительно на опухоль. Это не только лечение, но и диагностические процедуры, которые сейчас очень широко распространены. Начинает набирать обороты и терапия.

В целом масштабы развития ядерной медицины можно продемонстрировать такими цифрами: в США 20 млн пациентов в год проходят те или иные диагностические или терапевтические процедуры с использованием радионуклидов. Это, конечно, гигантская цифра. Многие страховые компании перед тем, как выписать полис обязательного медицинского страхования, заставляют пациентов проходить томографические исследования. И это уже стало медицинской рутиной, такой же как, например, для россиянина сделать флюорографию.

- Но ведь в нашей стране это далеко не рутина?

- К сожалению, мы серьезно отстали, хотя это несколько удивительно: ведь традиционно страны бывшего Советского Союза всегда были очень сильны в области ядерных технологий.

- Не просто сильны – были мировыми лидерами.

- Да, в течение длительного времени, в 70-80-е гг. XX в. мы лидировали в области ядерных, в том числе медицинских технологий. Но, к сожалению, те демодернизационные процессы, которые шли в конце 80-х и в 90-е гг., привели к тому, что мы сейчас очень отстаем. Хочется верить, что в ближайшие годы это отставание будет постепенно уменьшаться и мы выйдем на уровень развитых стран. А пока ситуация не слишком веселая. Например, вот цифры по позитронно-эмиссионной томографии: по рекомендации ВОЗ, один томограф должен быть на 500 тыс. – 1 млн человек населения. Понятно, что сложно создать в одночасье нужное количество такой аппаратуры, тем не менее сейчас есть много программ – и государственных, и государственно-частного партнерства, – которые эти задачи реализуют. В региональных федеральных университетах создаются центры ядерной медицины, где развиваются методики позитронно-эмиссионной томографии. Количество ПЭТ-центров значительно увеличилось за последние два-три года. Все это вселяет оптимизм.

- Давайте поговорим о ваших разработках. Что нового удалось привнести и что собираетесь сделать в ближайшее время?

- Ядерная медицина – это классический пример конвергенции самых разных наук. Во-первых, это ядерная физика, которая должна выбрать собственно ядерную реакцию, условия облучения мишени, выбор самого мишенного материала, определение того, какие конкурирующие ядерные процессы будут при облучении. Дальше инженерная часть: ускорительная техника, сложная мишенная часть, когда за счет облучения происходит нагрев материалов, нужно отводить тепло. Затем химия – то, что следует за облучением материала, когда нам нужно быстро, в условиях горячих камер (ведь это достаточно большая радиоактивность), технологично и с высокими выходами выделить целевой радионуклид, причем выделить его в радиохимически, химически и изотопно-чистом состоянии. Это значит, что на следующей стадии, когда все это поступает к биологам и биохимикам для синтеза радиофармпрепаратов, никаких примесей быть не должно. Иначе синтез препаратов просто не произойдет. Не говоря уже о том, что любая примесь долгоживущих радионуклидов – это дозовые нагрузки на пациента, а такое не допускается ни в коем случае. Поэтому требования к химической стадии очень жесткие. Мы должны подойти к выпуску радиофармпрепарата, нигде не ошибившись, создать молекулы-транспортеры, которые осуществят доставку к раковой опухоли либо к очагу другого заболевания.

- Действительно, речь ведь идет не только об онкологических заболеваниях. Есть кардиология, неврология, в частности болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, которые успешно диагностируются с помощью методов ядерной медицины.

- Да, в той же кардиологии использование рубидия-82, который живет всего-навсего минуты, сейчас тоже стало в развитых странах абсолютной рутиной. Изотопный генератор подключается к пациенту, который находится в томографе, и прямо во время процедуры томографии проходит полная визуализация сердечно-сосудистой системы, быстрая, надежная, качественная. Период полураспада таков, что уже через 10-15 минут, даже меньше, активность распадается и не представляет никакой дозовой нагрузки ни для пациента, ни для окружающих.

- Правильно ли я понимаю, что, если в кардиологии мы можем использовать ваши методы только в качестве диагностики, то в неврологии и онкологии – для доставки этих таргетных препаратов?

Cyclotron for radiation drugs- Да, особенно в онкологии. Мы все прекрасно знаем, что радионуклиды с коротким пробегом, так называемые радионуклиды с высокой линейной передачей энергии, т.е. те, которые расходуют огромное количество энергии на очень маленьком пути траектории, естественно, вредны. Все знают, что если какие-то альфа-излучатели попадают в организм человека, то могут быть очень негативные последствия для его здоровья. Но здесь мы как раз это и используем. Если мы имеем некую молекулу-транспортер, которая обеспечивает направленную целевую доставку в орган, где находится опухоль, именно там и будет происходить накопление разрушительного воздействия. Будет создаваться большая, но локальная дозовая нагрузка, в отличие от лучевой терапии, которая затрагивает далеко не только больной орган, а в целом человека, и это может его погубить. Особенно страшно, когда речь идет об опухолях головы и шейного отдела позвоночника. Такие мощные внешние дозовые нагрузки вызывают очень серьезные когнитивные нарушения.

- Для онкологического больного качество жизни играет не меньшую роль, чем, собственно, сама жизнь. Мы знаем, какое сейчас пугающее количество случаев самоубийств среди таких пациентов. Ваши научные исследования могут помочь решить эту проблему?

- У нас серьезные исследования ведутся в Курчатовском институте, в институтах Российской академии наук, и по ряду направлений мы не уступаем самым передовым западным подходам. Другое дело, что от стадии научной идеи, ее разработки до стадии готового зарегистрированного радиофармпрепарата, который уже может быть использован в клинике, проходит не менее десяти лет. Это по самым оптимистическим прогнозам, а чаще всего больше.

- Значит, того счастливого момента, когда мы сможем помочь многим онкологическим больным, ждать еще долго?

- Не только у нас, во всем мире существует очень сложная система регистрации, согласно которой мы должны гарантировать, что этот препарат не наносит серьезного вреда пациентам. Мы должны отстроить всю технологическую цепочку, включая постоянного надежного поставщика больших количеств радионуклидной продукции. Это современные ускорители, и не исследовательские, а промышленные, с высокими токами, которые позволяют постоянно нарабатывать большие количества таких препаратов. В Курчатовском институте есть несколько очень хороших проектов, которые, надеюсь, в ближайшие два-три года активно заработают. Это создание мощного циклотрона в 70 МэВ для производства больших количеств медицинских радионуклидов. Он в значительной степени будет обеспечивать Россию и внешние рынки той радионуклидной продукцией, которой остро не хватает. Это создание радиохимических лабораторий, где будут разрабатываться новые радиофармпрепараты. И здесь, повторюсь, очень важно активное сотрудничество самых разных специалистов. Если хотя бы одного из звеньев не будет, цепочка не состоится. Рядом с физикой, химией, биологией стоят когнитивные науки, особенно важные для детей, а это, увы, большой контингент онкобольных.

- Как вы будете определять персональную дозу для того или иного пациента, в частности ребенка?

- Для этого разрабатываются различные сенсорные системы, которые можно будет внедрить в реальную клинику с использованием недорогого серийного оборудования. Они отслеживают нейромедиаторы в крови, отвечающие за наши когнитивные функции. И под действием внешнего облучения их содержание уменьшается. Исследуя кровь, мочу, спинномозговую жидкость тех или иных пациентов, мы можем контролировать тот критический дозовый уровень, который применим к каждому конкретному пациенту. Все эти подходы мы будем применять к пациентам, которые получают либо внешнее облучение, либо брахитерапию – высокодозную терапию, когда в опухоль вводятся через кровоток высокоактивные микроисточники, которые механически застревают в опухоли и фактически ее разрушают.

- Наше население, как известно, отличается большой радиологической настороженностью...

positron emission (PET) and computed tomography (CT)- Не надо бояться этих методов лечения. Рак – это тяжелое заболевание, которое часто диагностируется на достаточно поздних стадиях, когда помочь больному очень сложно. И здесь роль ядерной медицины крайне важна. С ее помощью возможна ранняя диагностика онкологических и многих других заболеваний. Такие диагностические процедуры действительно должны стать медицинской рутиной. Они должны появиться в обычных поликлиниках как лабораторные анализы крови. Именно тогда различные раковые заболевания можно ловить в тот момент, когда есть возможность их полностью вылечить. Создание сети ПЭТ-центров, о которых я уже говорил, служит как раз этой важной цели.

А что касается облучения, то важно усвоить: радиация – это естественный биосферный фактор, к которому все живые организмы привыкли. Более того, наши предки (я имею в виду даже не человека, а те биологические виды, которые жили еще до его появления) подвергались существенно более высоким дозам ионизирующих излучений. Тем не менее жизнь на Земле не исчезла.

Нужно помнить, что есть среднее распределение дозовых нагрузок. 60% человек получает от естественного источника – радона-222. Он принадлежит к ряду урана-238 – природного радионуклида с периодом полураспада в миллиарды лет. Урана в морской воде больше, чем железа, но люди купаются и не боятся. Уран распадается в радий, тот – в радон, а радон – это газ. Он непрерывно поступает в воздух, которым человек дышит. Так вот, все In laboratory roomтехногенные источники радиации, в том числе медицина, несоизмеримо меньше, чем естественный фон. При этом, конечно, все уровни строго контролируются. Для того ипроводятся многолетние испытания.

- Ученые много лет обращались к власть имущим, пытаясь донести до них мысль, что без науки нет полноценной страны. Можем ли мы сказать, что сегодня этот призыв наконец услышан?

- Я помню ситуацию 90-х гг., когда наука разваливалась на глазах, ее перестали финансировать. Сейчас ситуация несоизмеримо лучше. Закупается новое оборудование, людям платят зарплату. В науку опять пошла молодежь. Властям нужно понять следующее: невозможно получить результаты уже на следующий день. Требуется время для исследований. Не надо забывать и о том, что у нас образовалось большое технологическое отставание за те годы, когда наука простаивала. Многие уехали за рубеж или ушли в бизнес, старики умерли, а молодежь еще нужно воспитать. Если будет такое понимание, все получится.

Беседовала Наталия Лескова

изотопный анализ курчатовский институт пэт-кт рак степан калмыклв ядерная медицина

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий