Interfax-Russia.ru — Сибирские ученые предложили использовать зольные отходы угольной энергетики для лечения злокачественных опухолей печени. Сейчас для проведения процедуры используют более дорогие материалы, а ноу-хау позволит ее удешевить.
Исследователи Красноярского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук (КНЦ СО РАН) разработали микросферы, которые могут применять для радиационной терапии онкологических заболеваний (их вводят в сосуды, питающие опухоль). Результаты научного исследования опубликованы в Журнале Сибирского федерального университета "Химия" и журнале Materials.
"Ученые получили алюмосиликатные микросферы на основе ценосфер с изотопом лютеция-176. Низкая токсичность ценосфер делает возможным их применение в биохимии и медицине. Эти материалы можно будет использовать в качестве предшественника микроисточника бета-излучения для проведения брахитерапии — метода лечения рака печени за счет радиоактивного облучения. Это позволит снизить стоимость микросфер, поскольку полые алюмосиликатные микросферы выделяются из летучих зол, получаемых в результате сжигания угля", — сообщила пресс-служба КНЦ.
Исследователи разработали оригинальную методику для включения ионов лютеция в алюмосиликатный материал ценосфер, состоящую из нескольких этапов.
"Первый (этап — ИФ) — химическая модификация ценосфер путем превращения алюмосиликатного стекла в цеолиты. Второй — концентрирование стабильного изотопа лютеция-176 путем ионного обмена в пористой структуре цеолита. Последний третий этап — термическое воздействие и превращение лютеция в малорастворимые формы", — уточнили в КНЦ.
В результате получаются алюмосиликатные стеклокомпозитные микросферы, в которые внедрен стабильный лютеций-176 в малорастворимой форме. Радиоактивным он становится после облучения в ядерном реакторе, которое проводится непосредственно перед радиотерапией.
Ученые также определили скорость выщелачивания лютеция. Этот показатель используется для вычисления времени воздействия лекарственных препаратов на ткани организма, а также для оценки токсичности материалов. Эксперименты проводились в растворе хлорида натрия, имитирующем состав крови. Скорость выщелачивания лютеция у разработанных микросфер оказалась низкой, что позволяет говорить о безопасности нового материала для использования в лечении людей.
"Полученные частицы нетоксичны и безопасны, поскольку изотоп лютеция располагается в глубоких слоях оболочки микросфер и, соответственно, отсутствует его прямой контакт с живыми тканями", — пояснила научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН Екатерина Кутихина.
В дальнейшем, по ее словам, исследователи планируют разработать микросферы с оптимальными физическими параметрами.
"Например, размером 20–40 микрометров, эффективной плотностью 1,1–1,2 г/см3 и минимальным содержанием нежелательных примесей", — сказала она.
В настоящее время, по данным Красноярского научного центра СО РАН, для адресной доставки радионуклидов к опухоли используются наноструктурированные стеклянные микросферы на основе иттрия-90 (радиоизотоп), однако они очень дорогие, поэтому специалисты и начали поиск альтернативных вариантов.
Тем временем, ученые Томского политехнического университета (ТПУ) создали новый препарат для радионуклидной диагностики рака простаты. Он изготовлен на основе радиоактивного изотопа технеций-99м.
В настоящее время лекарство проходит клинические испытания.
"(…) В силу разных причин новые препараты для диагностики и терапии онкологических заболеваний появляются на рынке достаточно редко. Значение конкретно этого препарата в том, что он позволит повысить доступность методов ядерной медицины для населения РФ в плане диагностики рака предстательной железы", — сообщил руководитель проекта, инженер центра "Онкотраностика" ТПУ Роман Зельчан.
Также Зельчан отметил, что существующие сегодня в России диагностические радиофармацевтические препараты в большинстве своем разработаны для применения при позитронно-эмиссионной томографии в ПЭТ-центрах, которые есть далеко не в каждом регионе страны. Разработку же Томского политеха можно использовать при однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с применением ОФЭКТ-сканеров, а они есть практически в каждом городе страны и не в единственном экземпляре.
По данным вуза, первая фаза клинических испытаний препарата стартовала в НИИ онкологии Томского НИМЦ. Предполагается, что она завершится осенью 2023 года. По оценкам специалистов, для использования в клинической практике препарат может быть готов к концу 2023 года.
"Препарат в виде раствора вводится пациенту внутривенно, и через два часа после введения выполняется однофотонная эмиссионная компьютерная томография. Первое применение продемонстрировало, что препарат достаточно интенсивно и специфично накапливается в первичной опухоли предстательной железы и ее метастазах", — пояснил Зельчан.
В пресс-службе ТГУ напомнили, что на основе технеция-99м вуз уже выпустил два диагностических препарата. Один позволяет выявлять сторожевые лимфоузлы при опухолях различной локализации, второй — диагностировать опухоли головного мозга методом однофотонной эмиссионной компьютерной томографии. Кроме того, в клинике НИИ онкологии Томского НИМЦ идут клинические исследования трех препаратов для диагностики агрессивного типа рака молочной железы.
В свою очередь сотрудники новосибирского Института химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) СО РАН разрабатывают нанокомпозитные материалы на основе карбоната кальция и диоксида кремния, которые будут служить транспортерами медпрепаратов для лечения раковых заболеваний.
По словам заведующей лабораторией биомедицинской химии ИХБФМ СО РАН Елены Дмитриенко, благодаря своей структуре и стабильности в кровотоке такие наночастицы способны пронести препарат через организм и обеспечить большее попадание в нужные клетки.
"Сами по себе они считаются биосовместимыми и биоразлагаемыми, поэтому не наносят вреда организму", — отметила она.
К настоящему времени ученые уже протестировали наночастицы как на клетках, так и на лабораторных мышах. Исследование подтвердило, что изучаемые наноматериалы нетоксичны и в содействии с доксорубицином оказывают терапевтический эффект. Они достаточно универсальны и в зависимости от содержащегося в них препарата могут применяться для лечения любых видов опухолей, чувствительных к нему, на любой стадии болезни.
