Nové zariadenie v CERNe môže pomôcť pri výskume rakoviny

Nové zariadenie CERN-MEDICIS dnes prvýkrát vyrobilo rádioizotopy pre lekársky výskum. MEDICIS (Medical Isotopes Collected from ISOLDE) má za cieľ poskytnúť široký rozsah rádioizotopov, z ktorých niektoré môžu byť vyrobené iba v CERNe vďaka jedinečnému zariadeniu ISOLDE. Tieto rádioizotopy sú primárne určené pre nemocnice a výskumné centrá vo Švajčiarsku a v celej Európe.

V poslednej dobe nastal veľký pokrok vo využití rádioizotopov na diagnostiku a liečbu a MEDICIS umožní vedcom pripraviť a otestovať netradičné rádioizotopy s víziou rozvinúť nové spôsoby pre boj s rakovinou.

“Rádioizotopy sa využívajú v medicíne na diagnostiku rakoviny a ďalších chorôb ako napr. niektoré choroby srdca a na doručenie veľmi malých dávok žiarenia presne tam, kde je to potrebné bez poškodenia okolitého zdravého tkaniva,” povedal Thierry Stora, koordinátor projektu MEDICIS. “Po spustení MEDICIS môžeme vyrábať netradičné izotopy a pomôcť tak rozšíriť rozsah aplikácií.”

Chemický prvok môže existovať v niekoľkých variantoch (izotopoch) podľa toho, koľko neutrónov je v jeho jadre. Niektoré izotopy sú prirodzene rádioaktívne a sú známe ako rádioizotopy. Sú prítomné takmer všade, napríklad v skalách, či dokonca v pitnej vode. Iné rádioizotopy sa nevyskytujú v prírode, ale ich môžeme vyrobiť na urýchľovačoch častíc. MEDICIS používa zväzok protónov z ISOLDE (Isotope Mass Separator Online zariadenie v CERNe) na výrobu rádioizotopov pre lekársky výskum.

Prvým vyrobeným izotopom bolo Terbium 155Tb, ktoré je považované za sľubný rádioizotop na diagnostiku rakoviny prostaty, ako nedávno ukázali prvé výskumy.

Inovačné myšlienky a technológie z fyziky prispievali k veľkému pokroku v medicíne za posledných sto rokov od príchodu diagnostiky a liečby založených na žiarení po objave RTG žiarenia a rádioaktivity. Rádioizotopy sú preto už široko využívané v medicíne na zobrazovanie, diagnostiku a radiačnú liečbu.

Avšak mnohé dnešné izotopy nemajú súčasne najvhodnejšie fyzikálne a chemické vlastnosti a v niektorých prípadoch môže byť vhodnejší iný druh žiarenia. MEDICIS môže pomôcť pri hľadaní rádioizotopov s vhodnými vlastnosťami na zvýšenie presnosti zobrazovania aj liečby.

“MEDICIS opäť ukazuje ako môžu byť CERN-ovské technológie užitočné pre spoločnosť nad rámec ich využitia pre fundamentálny výskum. S využitím svojich jedinečných zariadení a skúseností je CERN odhodlaný maximalizovať dopad svojich technológií na náš každodenný život,”povedal riaditeľ CERN pre urýchľovače a technológiu Frédérick Bordry.

Na ISOLDE je vysoko intenzívny zväzok protónov z urýchľovača Proton Synchrotron Booster (PSB) nasmerovaný na hrubé terče, čím sa vyprodukuje množstvo najrôznejších atómových fragmentov. Následne sa využívajú rôzne prístroje na ionizáciu, extrakciu a separáciu jadier podľa ich hmotnosti, čím sa vytvorí zväzok s nízkou energiou, ktorý je následne dodávaný rôznym experimentálnym staniciam.

MEDICIS funguje tak, že za ISOLDE sa umiestni druhý terč. Izotopy vyprodukované na MEDICIS terči sú dopravené do samotného zariadenia MEDICIS, kde sú hľadané rádioizotopy extrahované pomocou hmotnostnej separácie a implantované na kovovú fóliu. Potom sú posielané do výskumných centier vrátane Paul Scherrer Inštitútu (PSI), University Hospital of Vaud (CHUV) a do Geneva University Hospitals (HUG).

Výskumníci v centre rozpustia izotop a pripevnia ho k molekule proteínu alebo cukru, ktorej úlohou je dostať sa presne do nádoru. Izotop je vstreknutý injekčne a molekula môže priľnúť k nádoru alebo k orgánu, ktorý je potrebné zobraziť alebo liečiť.

ISOLDE funguje už 50 rokov, počas ktorých bolo vyrobených 1300 izotopov zo 73 chemikálií pre výskum v mnohých oblastiach vrátane základného jadrového výskumu, astrofyziky a vied o živote. Hoci ISOLDE už vyrába izotopy pre lekársky výskum, MEDICIS zariadenie umožní výrobu rádioizotopov, ktoré spĺňajú požiadavky medicínskeho výskumu ako bežnú vec.

CERN-MEDICIS je úsilie vedené CERNom s príspevkami od CERN Knowledge Transfer Fund, súkromných nadácií a partnerských inštitúcií. Benefituje tiež z Marie Skłodowska-Curie grantu Európskej komisie.

Zdroj: svetcastic.sk