Продолжаем разбор публикации МАГАТЭ "Neutrons for Neurons and Cyclotrons for Radioisotopes" - "Нейтроны для нейронов и циклотроны для радиоизотопов". Публикация основана на бюллетене МАГАТЭ Vol.63-2 "Applications of Accelerators and Other Sources of Ionizing Radiation" - "Применение ускорителей и других источников ионизирующего излучения". Речь пойдет о циклотронной революции.

Для определения возможности проведения применения захвата нейтронов бора - BCNT (boron neutron capture therapy) у пациента требуется инъекция соединения бора, меченного фтором-18 (¹⁸F), полученного с помощью циклотронов, с последующей визуализацией пациента с использованием метода ядерной медицины, называемого позитронно-эмиссионной томографией-компьютерной томографией (ПЭТ-КТ). Соединение, помеченное ¹⁸F, называется 4-бороно-2-¹⁸F-фторфенилаланином или FBPA.

FBPA важен, потому что он подтверждает врачам, что опухоль поглотила борсодержащее соединение и готова к BCNT. Без него терапия может не сработать. По мере того, как BCNT станет более широкодоступной, потребуются циклотроны для удовлетворения спроса на FBPA. Циклотрон — это тип ускорителя частиц, который производит радиоизотопы, используемые в ядерной медицине, путем запуска пучка частиц на стабильных изотопах. Взаимодействие приводит к ядерной реакции, которая создает короткоживущие радиоизотопы. Поскольку эти радиоизотопы быстро распадаются, их необходимо производить рядом или на месте, где проводится лечение, и сразу же использовать.

Хотя количество исследовательских реакторов, используемых для производства радиоизотопов, довольно стабильно, во всем мире растет число новых, универсальных и все более доступных циклотронов. Многие из короткоживущих радиоизотопов, используемых для лечения пациентов, можно производить на циклотронах в больницах, и это является большим преимуществом данной технологии.

Одним из примеров является радиофармацевтическая фтордезоксиглюкоза. Она основана на ¹⁸F, который можно производить на циклотронах. Этот радиофармпрепарат используется примерно в 95% процедур ПЭТ-КТ, поэтому он имеет решающее значение для нейровизуализации и диагностики рака.

Еще одной рабочей лошадкой среди радиофармпрепаратов является галлий-68 (⁶⁸Ga), который является ключевым компонентом некоторых тераностических радиофармпрепаратов — типа фармацевтического препарата, в котором радиоизотопы используются как для диагностики, так и для терапии посредством излучения. Такие радиофармацевтические препараты играют важную роль в диагностике и последующем наблюдении за раковыми заболеваниями и особенно многообещающи в борьбе с раком предстательной железы. Однако производство ⁶⁸Ga имеет свои проблемы.

Сегодня наиболее распространенным методом производства ⁶⁸Ga является использование системы без ускорителя, называемой генератором, но генераторы просто не могут производить его достаточно, чтобы удовлетворить спрос. Циклотроны предлагают эффективные альтернативные средства прямого производства и уже значительно расширяют доступность ⁶⁸Ga. Десять центров по всему миру в настоящее время регулярно используют циклотроны для производства ⁶⁸Ga. В настоящее время МАГАТЭ координирует исследовательский проект по поддержке обмена международным опытом в области циклотронного производства ⁶⁸Ga, и в 2019 году выпустило издание Gallium-68 Cyclotron Production, посвященное этой теме.