«Атомэкспо-2022»: ядерные технологии в медицине
После трагедий Чернобыля и Фукусимы у многих людей слово «атом» даже с приставкой «мирный» вызывает страх и отчуждение. На самом деле это понятие намного шире. В него входит, например, ядерная медицина — ее используют для борьбы с онкологическими и другими заболеваниями. Участники «Атомэкспо-2022», который прошел в «Сириусе», рассказали, что это такое и каким образом применяется уже сейчас.
В 1901 году французы Анри-Александр Данло и Эжен Блох, врач и физик соответственно, впервые применили радий для лечения кожного туберкулеза. В 1913 году венгерский ученый Дьердь де Хевеши предложил использовать в биологических исследованиях метод меченых атомов. Он обнаружил, что если поливать растения солями свинца с радиоактивной меткой, то можно изучать движение атомов по корням и листьям. Его статья «Поглощение и транслокация свинца растениями» в 1923 году открыла новую эру в биологии и медицине.
В дальнейших экспериментах с изотопными метками де Хевеши с помощью радиоактивного фосфора смог измерить не только объем этого вещества, накопленного в костях и зубах, но и скорость роста раковой опухоли в крысе и зафиксировать остановку этого роста при радиоактивном облучении. В 1943 году ученый получил Нобелевскую премию по химии.
Первый сканер для радионуклидной диагностики появился в 1951 году. Его создала команда американских исследователей во главе с биофизиком Бенедиктом Кассеном. Более 20 лет этот аппарат был главным инструментом в ядерной медицине. Затем стали появляться усовершенствованные модели.
Ядерные технологии позволяют врачам максимально точно видеть изменения в теле человека, в костях, органах и тканях, а затем меткими снайперскими выстрелами уничтожать опасные клетки внутри организма. Такая терапия существует на стыке физики, химии и клинической медицины. Она основана на диагностике и лечении с помощью радиоактивных изотопов.
Немного об изотопах
Изотопы — это разновидность атомов одного и того же химического элемента, ядра которых имеют одинаковое число протонов и разное число нейтронов. По сути, это подвиды одного и того же элемента периодической системы с отличающимися свойствами. Различают устойчивые и радиоактивные изотопы. Стабильными называют те, что намного старше Земли, это нерадиоактивные атомы. А радиоактивные изотопы, или радионуклиды, — это вид атомов, ядра которых способны к радиоактивному распаду.
Искусственные изотопы создают в ядерных реакторах и на циклотронах — ускорителях частиц, в которых по траектории спирали происходит многократное ускорение пучка заряженных протонов. Основные профильные отечественные предприятия были построены в 50-60-е годы прошлого века. Сегодня производство изотопов — прибыльная отрасль российской экономики. Ежегодно их экспорт приносит миллионы долларов.
Для медицинских целей выбирают изотопы с низкой радиотоксичностью, подходящим типом радиоактивного излучения, энергией и периодом полураспада — от нескольких минут до нескольких часов и дней. Даже при малых дозах радиации нужно, чтобы изотопы наносили минимальный урон здоровью и быстро распадались в организме. Абсолютно безвредных не существует. В терапии обычно используют радиоактивные кобальт, фосфор, йод и золото.
Как используют?
Один из главных результатов сотрудничества медицины и ядерной физики — радиофармпрепараты. Это радионуклиды, соединенные с нужными биологическими молекулами. Они целенаправленно воздействуют только на пораженные клетки без ущерба для здоровых тканей. Таким образом, опухоль убивают изнутри.

Кроме того, ядерные технологии применяют в диагностике. В кровь пациента вводится радиоактивное вещество. После этого его обследуют в компьютерном томографе. Так, можно подробно изучить структуру органов: их контуры, патологические новообразования, признаки воспаления и инородные тела. Этот метод позволяет выявлять заболевания на самых ранних стадиях развития.
Активно работать с радиоактивными изотопами в отечественной медицине начали в 1980-х годах. Впервые их стали применять в Институте медицинской радиологии СССР (нынешний Медицинский радиологический научный центр в Обнинске).
Предполагалось, что в каждом онкодиспансере страны будут специальные блоки для лечения пациентов радионуклидами, однако в 1986 году произошла чернобыльская авария, которая перечеркнула эти планы.
Новый виток развития ядерной медицины случился в 2009 году, когда в России смягчили нормы радиационной безопасности. Сейчас наша страна входит в пятерку крупнейших производителей сырьевых медицинских изотопов в мире. Например, компания «Росатом» поставляет изотопы собственного производства в 50 стран мира.
Отечественные ученые создают новые радиофармпрепараты. Один из последних — «Лютеция-177-PSMA». Ее используют для лечения больных раком предстательной железы. Лекарство эффективно для пациентов, плохо переносящих гормональную терапию.
«Препарат именно российского производства впервые начали применять в нашей стране в мае 2021 года. Качество сырья для производства этого препарата потрясающее, ничем не уступает зарубежным аналогам», — заявил руководитель Центра инновационных радиологических и регенеративных технологий Национального медицинского исследовательского центра радиологии Минздрава РФ Петр Шегай.
Помимо этого, в России внедряют в клиническую практику радиофармпрепараты на основе актиния-225. Их используют для лечения неоперабельного рака предстательной железы, когда «Лютеция» не работает.
«Кроме того, российские радиофармпрепараты применяются в уникальных процедурах лечения рака печени. Например, порядка двух лет назад была проведена первая процедура, когда мы использовали микроисточники натрия. С помощью эндоваскулярной хирургии (сосудистая хирургия с применением специального оборудования под ренгтгеновским контролем. — Прим. ред.) мы подводим эти источники непосредственно в центр опухоли и облучаем ее изнутри.
Это дает колоссальное преимущество пациентам, страдающим раком печени либо метастатическими поражениями печени
У нас есть случай, когда пациент, которому прогнозировали продолжение жизни не более трех месяцев, живет до сих пор, работает, и качество жизни у него не упало», — рассказал Петр Шегай.
Новые возможности
Сегодня в России производят радиофрампрепараты для диагностики и терапии заболеваний щитовидной железы, сердечно-сосудистой и мочеполовой систем, желудочно-кишечного тракта. Однако потребности врачей и пациентов гораздо шире, поэтому в Обнинске сейчас строят крупнейший в Европе завод по производству радиофармпрепаратов. Ожидается, что уже в 2025 году он будет выпускать лекарства для терапии нейроэндокринных опухолей, опухолей предстательной и молочной желез, онкологических заболеваний легких, почек, миелоидных заболеваний, лимфомы и других болезней, перед которыми медицина пока бессильна.

«Неэнергетическое применение мирного атома близко каждому человеку, это касается нас и наших близких. Нас долго критиковали за то, что мы никак не приступим к этому проекту, но сейчас строительство завода началось. Если до последнего времени мы поставляли в основном сырье, то сейчас понимаем:
Мы готовы обеспечить полный суверенитет России по всем имеющимся видам радиофармпрепаратов, которые есть в Европе, США и других развитых странах.
Кроме того, мы можем предложить отечественному здравоохранению абсолютно реальные рыночные цены и даже чуть ниже», — подчеркнул генеральный директор «Русатом Хэлскеа» Игорь Обрубов.
По словам Обрубова, в последнее время в стране активно разрабатывают тяжелую медицинскую технику. Есть уже примерно 15 видов специализированного оборудования.
В ближайшие годы в России планируют реализовать советскую задумку и открыть в регионах медицинские центры с отделениями радионуклидной диагностики и терапии. Так, ядерную медицину хотят сделать доступной не только для тех, кто живет в крупных городах, но и для жителей провинции.
В планах и ядерные аптеки, которые относились бы к определенным медицинским учреждениям. Предполагается, что в них будут готовить радиофармпрепараты для пациентов этих учреждений.
Сегодня ядерная медицина активно развивается — свыше 50 % нарабатываемых в мире радиоизотопов используются именно в медицинских целях.