Jadrová energia – Ďalšia nádej vedcov vo využívaní pri liečbe rakoviny.

Autor: Marian Nanias | 21.8.2019 o 5:53 | Karma článku: 0,00 | Prečítané:  291x

Vedci prišli na to, ako liečiť rakovinu pomocou „jadrových“ nano-častíc. Skombinovali Rénium-188 s biologicky stráviteľnými kremíkovými nano-časticami ako nosičom.

Jadrová energia – Ďalšia nádej vedcov vo využívaní pri liečbe rakoviny.

Vedci prišli na to, ako liečiť rakovinu pomocou „jadrových“ nano-častíc..... Skombinovali Rénium-188 s biologicky stráviteľnými kremíkovými nano-časticami ako nosičom.

Tím vedcov z popredných západných ako aj ruských výskumných stredísk a univerzít spolu vyvinul novú metódu liečby rakoviny pomocou kremíkových nano-častíc, ktoré obsahujú rádioaktívne izotopy a umožňujú bojovať proti zhubným nádorom prakticky bez poškodenia zdravých tkanív.

Výsledky tejto práce boli publikované v prestížnom medzinárodnom časopise Scientific Reports (súčasť vydavateľskej skupiny Nature).

Moderná nukleárna medicína poskytuje jedinečné príležitosti na liečbu rakoviny, vrátane boja proti metastázam. Terapeutický účinok rádio-farmák je založený na zavedení rádioaktívnych izotopov do tela pacienta. Rozpad týchto izotopov je sprevádzaný ionizujúcim žiarením, ktoré vedie k deštrukcii rakovinových buniek. Tento prístup sa však stáva účinným iba pri vysokej koncentrácii rádionuklidu v nádore, ktorá pretrváva po celú dobu liečebného postupu. To vedie k mnohým problémom pri použití tradičných molekulárnych metód na dodávanie rádio-farmák do nádorov.

Opisovaný problém bol vyriešený tímom odborníkov, medzi ktoré patrili odborníci z Univerzity Aix-Marseille (Francúzsko), Univerzity New York State v Buffale (USA), ako aj ruských vedcov z Inštitútu fyzikálnej biomedicíny NRNU MIFI (Moskva), lekárskeho rádiologického vedeckého centra Tsyb (Obninsk, Kaluga Region), Ústavu bio-organickej chémie pomenovaného podľa akademikov Šemjakina a Ovčinnikova RAS (Moskva) a Fyzikálnej fakulty Lomonosovej Moskovskej štátnej univerzity. 

Vedci použili biologicky stráviteľné kremíkové nano-častice ako nosiče rádionuklidov, získané pomocou ultra-čistých metód laserovej ablácie (získanie nano častíc z povrchu laserovým impulzom) vo vodných médiách, a teda bez toxických nečistôt.

Použitie takýchto ťažkých (v porovnaní s konvenčnými nosičmi molekúl) nano-častíc umožňuje vysokú koncentráciu rádionuklidu na jedinom nosiči a potiahnutie polymérnou látkou „polyetylénglykolom“, čím  zabezpečuje ich „neviditeľnosť“ pre imunitný systém pacienta a voľný obeh v krvnom riečišti na konečné dosiahnutie „cieľových“ rakovinových buniek.

Vedecký riaditeľ Inštitútu fyzikálnej biomedicíny NRNU MIFI Andrej Kabašin, ktorý je zároveň riaditeľom výskumu vo Francúzskom národnom stredisku pre vedecký výskum CNRS (Marseille), a ktorý je zároveň aj hosťujúcim profesorom na Univerzite of Sherbrooke (Canada), povedal, že: „Pokusy s použitím nano-častíc kremíka ako nosičov rénia-188 ukázali radikálne zlepšenú farmako-kinetiku dodávania rádionuklidu a liečiva do všetkých životne dôležitých orgánov, ako aj vynikajúcu retenciu (udržanie) rénia-188 v nádore, čo umožňuje maximalizovať terapeutický účinok.“

Poznamenal taktiež, že komplex nano-častíc s rénium-188 sa postupne rozpadá a produkty rozpadu sú nakoniec úplne vylúčené z tela obličkami v priebehu niekoľkých dní bez akýchkoľvek vedľajších účinkov.

Jadrová nano-medicína poskytuje jedinečné možnosti liečby nádorov a metastáz so svojím cieleným a veľmi intenzívnym žiarením, spolu so zvýšenou retenciou, aby sa predišlo príliš rýchlemu rozriedeniu ku ktorému dochádza pri molekulárnych rádio-farmakách.

Napriek týmto sľubným možnostiam sa tiež vyskytli aj určité obmedzenia pre tieto činnosti, najmä z dôvodu nedostatku vhodných nano-karbónov, ktoré sú bezpečné, vylučovateľné a majú priaznivú farmako-kinetiku na účinné dodávanie a udržanie rádionuklidov v nádore.

V  prezentovanom vedeckom výsledku sú použité laserom syntetizované, biologicky odbúrateľné nano-častice kremíka (Si), práve ako veľmi vhodné nosiče terapeutických rádionuklidov Re-188, ktoré majú guľatý tvar, kontrolovateľnú veľkosť s malou disperziou a neobsahujú žiadne toxické nečistoty. Spojenie (konjugácia) nano-častíc Si potiahnutých polyetylénglykolom s rádioaktívnym Re-188 v nádore trvá iba 1 hodinu, v porovnaní s polčasom rozpadu 17 hodín pre Re-188. Pri intravenóznom podaní komplexu nano častíc spojených s Re-188 (modelovanom na potkanoch) ukazujú diagramy voľný obeh v krvnom riečisku pre dosiahnutie všetkých orgánov a cieľových nádorov. Je to podstatne odlišné napríklad od soli Re-188, ktorá sa väčšinou hromadí v štítnej žľaze. Ukazuje sa tiež, že nano-častice zabezpečujú vynikajúcu retenciu Re-188 v nádore, čo so soľou nie je možné. To umožňuje maximalizovať terapeutický účinok, a tiež úplnú časovo vymedzenú biologickú elimináciu tohto komplexu. Použité testy na prežitie potkanov nakoniec ukázali vynikajúci terapeutický účinok (prežitie 72% v porovnaní s 0% v kontrolnej skupine bez liečenia). V kombinácii so sériou zobrazovacích a terapeutických funkcií založených na jedinečných vnútorných vlastnostiach nano-častíc Si, navrhovaný biodegradovateľný komplex sľubuje významný pokrok v jadrovej nano-medicíne.

Zatiaľ to skúšajú na zvieratách....

Kabašin uviedol, že "Testy prežitia potkanov preukázali dobrý terapeutický účinok". Podľa neho prežili takmer tri štvrtiny jedincov v kontrolnej skupine potkanov mesiac po začiatku liečby takýmto liekom, zatiaľ čo v kontrolnej skupine, ktorá nedostala liečbu, neprežilo ani jedno zviera.

Rénium-188 (W-188 / Re-188)

Rénium-188 je beta-žiarič s polčasom 16,98 hodín, a môže tvoriť komplexy s inými prvkami. Umožňuje syntetizovať rádio-farmaká na diagnostiku a terapiu zhubných nádorov, kostných metastáz, reumatoidnej artritídy a ďalších chorôb.

V tomto prípade  bol zvolený ako materský izotop Tungsten-188. Výhodou tohto generátora je prítomnosť komponentov beta a gama žiarenia (0,155 MeV); prý z nich zaisťuje vysoký terapeutický účinok a druhý umožňuje operátorom prijímať vizuálne informácie v konvenčných gama kamerách. Aktivita rodičovského izotopu môže byť rôzna: 3,7; 5,5; 7,4; 18,5; 37,0 GBq. A jeho životnosť tiež: 40, 80, 110, 150, 200 dní (v závislosti od typu generátora). Má značné technické výhody – už spomenutý krátky polčas rozpadu Re-188 (cca 17 hodín) zvyšuje jeho bezpečnosť pre pacientov, personál a životné prostredie. Prítomnosť strednej β-emisie energie poskytuje optimálnu terapeutickú dávku na ovplyvnenie zamerania patológie (nádory a iné). Prítomnosť y-zložky s energiou 155 keV v emisnom spektre umožňuje monitorovať správanie označeného liečiva v tele pacienta pomocou SPECT. Čas rozpadu materského rádionuklidu W-188 (69,4 dní) umožňuje používať jeden generátor počas 6 až 12 mesiacov (v závislosti od činnosti, ktorá je generovaná generátorom).

Práve pre schopnosť vytvorenia nutnej „ohniskovej“ dávky žiarenia sa Rénium-188 považuje za veľmi vhodný liečebný rádioizotop.

Samozrejme že Rénium-188 nie je nový objav, v liečení sa úspešne používa už viac ako 20 rokov, ale novinkou je jeho kombinácia s biologicky rozpustnými kremíkovými nano-časticami ako nosiča rádionuklidov.

Podľa autorov práce, práve v kombinácii s mnohými vizualizačnými a terapeutickými schopnosťami založenými na skutočne jedinečných vnútorných vlastnostiach kremíkových nano-častíc, dosiahnutý výsledok sľubuje revolučný pokrok vo vývoji metód jadrovej nano-medicíny.

Pokiaľ by ste si chceli prečítať celý vedecký článok, ktorý bol do publikovania poslaný 16 októbra 2018, akceptovaný 19 novembra 2018, a publikovaný (online): 14 februára 2019, nájdete ho tu: https://www.nature.com/articles/s41598-018-38474-7.pdf

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

Nadácia Zastavme korupciu

U Sakovej nakúpili policajtom testery na alkohol. Dvojnásobne drahšie ako Česi

Išlo pritom o ten istý model.

Bödör si podľa Kočnerovej Threemy volával s Ficom

Kočner kritizoval Fica za odstavenie Harabina.

Saudi nepochybujú, že za útokom bol Irán, ukázali dôkazy

Ukázali trosky dronov a strely s plochou dráhou letu, ktoré použili pri útoku.


Už ste čítali?