Радиоизотопы: сырьевая база ядерной медицины

Одним из основных направлений ядерной медицины являются технологии на основе радиоактивных изотопов. Испускаемое ими излучение используется как для высокоточного определения и визуализации исследуемых клеток или тканей, так и для уничтожения ненужных клеток.

Технологии ядерной медицины на основе изотопов широко применяются в онкологии, кардиологии и неврологии. Ежегодно с их использованием на планете проводится более 30 млн процедур ядерной медицины. 

В стоимостном выражении более 60% радиоизотопной продукции основано на изотопах, наработанных реакторными методами; более 30% — на ускорителях/циклотронах; до 5% — на генераторах. Около 30% реакторов, задействованных в наработке радиоизотопов в промышленных объемах, расположены в России.

Радиоизотопы — источник радиации в лучевой терапии

Лучевая терапия — это метод ядерной медицины, при котором ионизирующее излучение радиоизотопов прицельно уничтожает раковые клетки, повреждая их ДНК. 

Все методы лучевой терапии, основанные на изотопных технологиях, относятся к дистанционной лучевой терапии, брахитерапии, терапии с применением радиофармацевтических препаратов.

Точная фокусировка

В случае дистанционной лучевой терапии (радиотерапии) источник ионизирующего излучения устанавливается в оборудование (например,в гамма-терапевтический аппарат устанавливается источник Co-60). На новообразование направляется луч, который уничтожает ненужные клетки.

Десятилетия назад облучению подвергались все клетки, находящиеся на пути такого облучения, однако с тех пор технологии серьезно продвинулись.
Современные методы позволяют фокусировать пучки на новообразовании, с учетом его объемов и сложной формы, не нанося вреда остальным органам и тканям. Существуют установки для удаления опухолей любой локализации — в том числе в движущихся органах, таких как легкие.

Контактный метод

Контактная лучевая терапия, она же брахитерапия, подразумевает использование микроисточников радиоактивного излучения.

Различают микроисточники, которые имплантируются в опухоль (например, микроисточники с I-125, Сs-131, Pd-103), размещаются или фиксируются на пораженном участке как аппликатор (например, на основе Ru-106, I-125, Sr-90). Также есть разновидность брахитерапии, когда микроисточник устанавливается в оборудование и подается к опухоли в целях облучения пораженного участка в течение некоторого времени.

Ядерная фармацевтика,
или радиофармацевтика

На основе радиоизотопов производят радиофармацевтические препараты (РФП). Это лекарственные средства, которые применяются как в диагностике, так и в терапии. Пациентам их вводят внутривенно, либо перорально — в форме растворов или капсул, которые запивают водой.
 
При производстве РФП радиоизотопы соединяют со специально подобранными биомолекулами направленного действия. Они отличаются высокой аффинностью (способностью к связыванию) к конкретным структурам (антигенам или рецепторам) определенных клеток организма.

Так обеспечивается доставка изотопов в строго определенные органы или ткани. На этом механизме основаны радионуклидная терапия и диагностика.

Высокоточная диагностика

Современные высокоточные методы диагностики и лечения с использованием радиофармацевтических препаратов обеспечивают максимальное проникновение в клетки патологических очагов, что позволяет эффективно лечить даже тех пациентов, у которых имеются неоперабельные опухоли или метастазы. Для ряда пациентов эти методы являются единственным решением, позволяющим притормозить рост патологических клеток, добиться полного излечения или улучшить качество жизни.

Излучение диагностических РФП улавливается специальным медицинским оборудованием — ОФЭКТ (однофотонный эмиссионный компьютерный томограф) или ПЭТ (позитронно-эмиссионный томограф). Поскольку препараты накапливаются в определенных клетках, получается детальная визуализация на клеточном уровне. Высокоточная диагностика — это основа эффективного лечения.

Ключевое отличие радиофармацевтического препарата от фармацевтического в том, что в состав препарата входит изотоп с ионизирующим излучением, способный либо подсветить клетку, либо обеспечить ее уничтожение. Это филигранное воздействие на клетку практически без задевания живых тканей.

Современные радиофармацевтические технологии охватывают практически все нозологии, обеспечивают диагностику и лечение заболеваний, связанных с сердечно-сосудистой системой, костными тканями, внутренними органами, головным мозгом, костным мозгом, лимфатической системой и др.

Россия — обладатель крупнейших в мире ресурсов, компетенций и опыта по производству изотопной продукции.

Россия входит в пятерку крупнейших производителей и экспортеров изотопной продукции, а по ее номенклатуре является абсолютным лидером.

В России находятся крупнейшие в мире площадки по наработке стабильных изотопов и около 30% мирового парка реакторов, задействованных в наработке изотопной продукции в промышленных масштабах. Росатом поставляет изотопную продукцию в десятки стран, среди которых страны Азии, Ближнего Востока, Европы; вместе с тем расширяется сотрудничество со странами СНГ и БРИКС.

«Мы успешно расширяем и укрепляем международное сотрудничество в сфере поставок изотопной продукции, оставаясь в числе лидеров мирового рынка. Сегодня Росатом одна из немногих компаний консолидирующая необходимые компетенции по всей цепочке — от стартовых изотопов до радиофармпрепаратов», — отметил генеральный директор АО «В/О „Изотоп“» Максим Кушнарев.

Россия полностью обеспечивает себя радиоизотопной продукцией

Более 90% зарегистрированных в России радиофармпрепаратов для диагностики (вкл. холодные наборы) и терапии отечественного производства.

Росатом в кратчайшие сроки обеспечил импортозамещение отдельных видов изотопной продукции, поставлявшихся в страну из-за рубежа. Так, к 2023 году были полностью замещены поставки французского и польского генераторов технеция-99, а также польского йода-131.

Изотопную продукцию в общей сложности нарабатывают в общей сложности 14 площадок Росатома. Среди ключевых:
Ленинградская АЭС (Сосновый Бор, Ленинградская обл.)
Смоленская АЭС (Десногорск, Смоленская обл.)
Курская АЭС (Курчатов, Курская обл.)
АО «ГНЦ РФ — ФЭИ им. А. И. Лейпунского»(Обнинск, Калужская обл.)
АО «НИФХИ им. Л. Я. Карпова» (Обнинск, Калужская обл.)
АО «ГНЦ НИИАР» (Димитровград, Ульяновская обл.)
АО «Радиевый институт им. В. Г. Хлопина» (г. Санкт-Петербург)
АО «ИРМ» (Заречный, Свердловская обл.)
ФГУП «Комбинат «Электрохимприбор» (Лесной, Свердловская обл.)
ФГУП «ПО «МАЯК» (Озерск, Челябинская обл.)
АО «ПО «Электрохимический завод» (Зеленогорск, Красноярский край)
АО «СХК»(Северск, Томская обл.)
ООО «ЦВТД» (г. Москва)
Росатом обеспечивает радиофармпрепаратами около 200 клиник в РФ и ЕАЭС. 

Ежегодно с помощью этой продукции в России проводится до 1 млн диагностических и терапевтических процедур.

Российские предприятия планомерно расширяют промышленную наработку медицинских радиоизотопов, осваивая производство новых видов продукции и вовлекая в производственную цепочку в том числе энергетические реакторы. 

Так, на Смоленской АЭС, где пока нарабатывается только кобальт-60, готовятся наладить производство сразу пяти важных для медицины нуклидов: самария-153, йода-125, йода-131, молибдена-99 и лютеция-177.

Изотопные технологии в России — это пример, когда все необходимые фундаментальные решения — отечественные. Требуемые доработки касаются прежде всего задач, связанных с развитием инфраструктуры, как на уровне производства по международным стандартам, так и на уровне потребления, т. е. внедрения в медицинские учреждения необходимого оборудования, подготовки специалистов, популяризации технологий и т. д.

В России налажено производство 11 радиофармпрепаратов

Отечественные РФП применяются в обследованиях и лечении онкологии, а также в диагностике многих других заболеваний, включая сердечно-сосудистые, неврологические и болезни внутренних органов. Производство РФП налажено на трех площадках Росатома в разных регионах страны. 
АО «Радиевый институт им. В. Г. Хлопина» (Санкт-Петербург)
АО «НИФХИ им. Л. Я. Карпова» (Обнинск, Калужская обл.)
ООО «ЦВТД» (Москва)
В научных институтах Росатома постоянно ведутся разработки новых препаратов. Так, РФП на основе лютеция-177 в ноябре 2023 года впервые успешно применили в терапии рака предстательной железы, а в марте 2024 г. — для лечения нейроэндокринных опухолей поджелудочной.

РФП разработали при участии специалистов АО «ГНЦ НИИАР», медицинские исследования проводились в Федеральном научно-клиническом центре медицинской радиологии и онкологии (ФНКЦРиО) ФМБА России в Димитровграде. 

Крупнейший в Европе завод РФП заработает в Обнинске

Российское здравоохранение нуждается в расширении отечественной номенклатуры РФП. Чтобы закрыть эту потребность, Росатом строит инновационное производство радиофармпродукции, которое станет крупнейшим в Европе. Его возводят на площадке НИФХИ им. Л. Я. Карпова. 

На технологических линиях завода будет выпускаться широкая линейка радионуклидной и радиофармацевтической продукции. Таким образом, номенклатура российского производства расширится более чем в 2,5 раза и полностью удовлетворит потребности врачей и пациентов в стране. 

«Планируем этот завод запустить достаточно быстро. С использованием его мощностей мы намерены увеличить количество выпускаемых радиофармпрепаратов. Уверен, что эти РФП будут востребованы не только в нашей стране, но и всеми нашими партнерами по БРИКС», — первый заместитель генерального директора Росатома Кирилл Комаров.

Сегодня это крупнейший проект Росатома в сфере здравоохранения. Строительство завода признано стратегически важным для обеспечения лекарственной безопасности страны и получило государственную поддержку. 

Завод будет построен по стандартам GMP (надлежащая производственная практика) и позволит полностью удовлетворить потребности российских врачей и пациентов в радиофармацевтических препаратах.

В производство на новом предприятии поступят как давно освоенные и наиболее востребованные РФП на основе изотопов йода-131, самария-153, молибдена-99, так и перспективные разработки на основе лютеция-177, актиния-225, радия-223 и других изотопов.

Специалисты ядерной медицины будут применять продукцию предприятия для лечения нейроэндокринных опухолей, миелоидных заболеваний, рака предстательной железы, почек, костных тканей, слюнных желез, опухоли головного мозга, солидных опухолей, нейробластомы, рака легких, яичников, мочевого пузыря, молочной железы, кожи, печени, поджелудочной железы, кишечника, щитовидной железы, неходжкинских лимфом и многих других нозологий.

Галерея фото