کمیاب ترین عنصر روی زمین می تواند درمان سرطان را متحول کند

ایزوتوپ “Goldilocks” در درمان سرطان

At-211 اغلب ایزوتوپ “کامل” یا “Goldilocks” نامیده می شود، زیرا مقدار مناسبی از اشعه را برای از بین بردن سلول های سرطانی ارسال می کند در حالی که نمی تواند به بافت اطراف آسیب برساند. این ایزوتوپ پیشگامانه پتانسیل قوی در برابر سرطان های خون، تومورهای تخمدان و برخی سرطان های مغز را نشان داده است. دانشمندان موسسه تگزاس A&M Cyclotron در حال تولید At-211 با استفاده از سیکلوترون K150 با پشتیبانی برنامه ایزوتوپی وزارت انرژی ایالات متحده (DOE) هستند. از سال ۲۰۲۳، تگزاس A&M یکی از تنها دو ارائه دهنده ملی استاتین برای درمان سرطان هدفمند از طریق مرکز ملی توسعه ایزوتوپ (NIDC) و شبکه ایزوتوپ دانشگاه بوده است.

دکتر شری جی. ینلو، مدیر مؤسسه Cyclotron، می‌گوید: «آلفا درمانی هدفمند یک درمان سرطان بالقوه متحول کننده است که به دلیل توانایی آن در ایجاد مقادیر زیادی آسیب در نزدیکی سلول تومور در حالی که بافت‌ها و اندام‌های سالم اطراف را دست نخورده نگه می‌دارد،» گفت: «آلفا درمانی هدفمند، پروفسور و پروفسور برجسته شیمی تگزاس A&M. ما یکی از معدود مراکز ایالات متحده هستیم که می‌توانیم به طور معمول مقادیر مربوط به پزشکی از استاتین را تولید و در تأسیسات مجاور توزیع کنیم.»

استفاده از قدرت ذرات آلفا

هنگامی که استاتین تجزیه می شود، ذرات آلفا (خوشه های کوچکی از دو پروتون و دو نوترون) را ساطع می کند که می تواند انفجارهای قدرتمند و موضعی انرژی را آزاد کند. این ذرات آلفا در از بین بردن سلول های سرطانی بسیار موثر هستند زیرا آنها فقط مسافت کوتاهی را قبل از آزاد کردن انرژی خود طی می کنند و آسیب به بافت سالم را به حداقل می رساند. هنگامی که At-211 در داخل یا نزدیک تومورها قرار می گیرد، انتشار آلفای آن به قدری عمیق نفوذ می کند که سلول های سرطانی را از بین می برد در حالی که اندام های اطراف را حفظ می کند.

نیمه عمر کوتاه At-211 همچنین به این معنی است که رادیواکتیویته را به سرعت از دست می دهد و در نتیجه سمیت کمتری نسبت به رادیوداروهای با عمر طولانی تر دارد. برخلاف بسیاری از ایزوتوپ‌های دیگر، At-211 واپاشی آلفای ثانویه مضر تولید نمی‌کند و اجازه می‌دهد انرژی آن به طور موثر برای درمان استفاده شود. این ترکیب دقت و ایمنی توجه محققان و توسعه دهندگان داروسازی در سراسر جهان را به خود جلب کرده است. در حال حاضر در آزمایشات بالینی برای سرطان های خون آزمایش می شود و برای استفاده بالقوه در درمان بیماری آلزایمر در حال بررسی است.

ینلو گفت: «در دسترس بودن استاتین-۲۱۱ بزرگترین مانع برای استفاده از پتانسیل آن برای تغییر آینده پزشکی هسته ای است. “خوشبختانه، پیشرفت هایی که ما در تگزاس A&M انجام می دهیم، راه طولانی را در جهت حل این مشکل خواهد داشت.”

پیشرفتی در تولید و حمل و نقل ایزوتوپ

یکی از بزرگترین دستاوردهای تگزاس A&M ایجاد یک سیستم خودکار برای مرتب سازی و ارسال At-211 بود. این فناوری در انتظار ثبت اختراع، ایزوتوپ را با حذف آن از هدف بیسموت و سپس بارگذاری آن بر روی یک ستون حمل و نقل برای ادغام در داروهای آلفا درمانی هدفمند، خالص می کند. به گفته Yennello، تکنیک جدید گرفتن ستون رزین پردازش سریع‌تر را امکان‌پذیر می‌کند و اجازه می‌دهد مقادیر بیشتری از At-211 با حداقل تخریب و خطر کمتر در مقایسه با روش‌های سنتی ارسال شود. این پیشرفت این ادعا را تقویت می کند که At-211 یک درمان سرطان نسل بعدی است.

تگزاس A&M دسته های قابل توجهی از At-211 را به همکاران خود، از جمله دانشگاه آلاباما در بیرمنگام و مرکز سرطان MD اندرسون، که بیش از دوجین محموله دریافت کرد، تحویل داد. این مشارکت ها به محققان کمک می کند تا رادیوداروهای مبتنی بر At-211 را توسعه دهند و درک رفتار شیمیایی آن را عمیق تر کنند.

همکاری و پیشرفت جهانی

Yennello و دکتر D.، رادیوشیمیست سابق MD Anderson که اکنون در مرکز علوم بهداشتی دانشگاه تگزاس در هیوستون مشغول به کار است. فدریکا پیسانسکی قرار است یافته های خود را در نشست انجمن جهانی آساتین در سال ۲۰۲۵ در نیواورلئان ارائه دهد. سخنرانی آنها با عنوان “دو مرحله ای تگزاس” تجربه مشترک آنها در تولید، حمل و نقل و مدیریت At-211 برای استفاده درمانی را برجسته می کند. این اولین نشست مستقر در ایالات متحده، محققان و گروه های تجاری را گرد هم می آورد که به گسترش نقش At-211 در درمان سرطان در سراسر جهان اختصاص یافته اند.

ینلو اخیراً پیشرفت تگزاس A&M را در یک رویداد مهم دیگر – بیست و ششمین سمپوزیوم بین المللی علوم رادیودارو در کوئینزلند – به اشتراک گذاشت که در آن علاقه بین المللی رو به رشد به تحقیقات At-211 را برجسته کرد.

ینلو گفت: «اگرچه آزمایش‌های بالینی انسانی هنوز در مراحل اولیه است، در حال حاضر ابتکاراتی وجود دارد که پتانسیل استاتین-۲۱۱ را در ژاپن، بسیاری از کشورهای اروپایی و ایالات متحده بررسی می‌کند. من مشتاقانه منتظر به اشتراک گذاشتن موفقیت تگزاس A&M در تولید و عرضه استاتین-۲۱۱ و همچنین کسب اطلاعات بیشتر در مورد پیشرفت جهانی در تلاش های مشترکمان برای درک بهتر خواص شیمیایی آن و پیشرفت های درمانی بالقوه در سرطان شناسی هستم.”

این تحقیق پیشگام توسط دفتر علوم DOE از طریق برنامه ایزوتوپ DOE، تگزاس A&M از طریق صندلی روشن در علوم هسته ای، و دفتر سیستم ایمنی هسته ای دانشگاه تگزاس A&M با مشارکت آزمایشگاه ملی لوس آلاموس پشتیبانی می شود.