Tratament cu radiaţii inteligente împotriva cancerului

Tratament cu radiaţii inteligente împotriva cancerului

Datorită radiaţiilor pe care le emit, compuşii radioactivi sunt potriviţi atât pentru imagistică, cât şi pentru tratarea cancerelor. Combinându-i în mod corespunzător în aşa-numita „teranoterapie cu radionuclizi", aceste aplicaţii sunt folosite ca tratament administrat cu substanţe care transmit radiaţii. Radiaţia marcată cu substanţa care vizează ţesutul tumoral se administrează intravenos, apoi se deplasează la toate celulele tumorale din corp şi le distruge. La fel ca radioterapia, acest tratament oferă posibilitatea distrugerii tumorii cu radiaţii interne. Cu această metodă de tratament ţintit, celulele sănătoase din corp nu sunt deteriorate, calitatea vieţii pacientului nu este afectată şi durata de viaţă este prelungită. 

O echipă de la Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) şi Universitatea din Heidelberg, din Germania, a prezentat acum în Journal of the American Chemical Society un astfel de sistem care rezolvă cu succes una dintre cele mai mari probleme de până acum: funcţionarea la temperaturi relevante din punct de vedere fiziologic.

„Practic, ne putem gândi că funcţionează ca o cheie inteligentă pe care o folosim pentru automobile. Noi folosim aşa-numiţii radionuclizi, adică nuclee atomice instabile, care emit spontan radiaţii ionizate atunci când se dezintegrează. Urmărim tumora cu ajutorul unui radionuclid de diagnosticare. Iradierea internă ţintită în apropierea ţesutului bolnav este apoi preluată de un alt radionuclid terapeutic", explică dr. Manja Kubeil de la Institutul de Cercetare Radiofarmaceutică a Cancerului din cadrul HZDR, descriind noua abordare.

Echipa sa din cadrul departamentului de terapie cu radionuclizi (foto credit: B. Schröder/HZDR) dezvoltă aceste tipuri de substanţe pentru a urmări şi distruge tumorile.

Astfel, cercetătorii utilizează perechi potrivite de radionuclizi care, datorită caracteristicilor lor de descompunere, pot fi utilizate atât pentru imagistică, cât şi pentru terapia tumorală pe aceeaşi moleculă-ţintă.

Radionuclidul relevant este legat în mod stabil în ceea ce se numeşte un chelator şi este legat de o biomoleculă printr-un fel de punte chimică.

„Cuvântul chelator provine din latină şi se referă la a fi încercuit în ghearele unui rac. Noi preferăm imaginea unei cuşti moleculare care închide ferm radionuclidul, astfel încât acesta să nu se poată răspândi în organism în mod necontrolat", explică Kubeil.

La rândul său, biomolecula care caută ţinta trebuie să se potrivească perfect cu locul de andocare de pe celulele canceroase, la fel ca o cheie a unei încuietori. Radionuclidul se acumulează apoi pe ţesutul tumoral şi îşi dezvoltă exclusiv acolo impactul distructiv, precizează ea.

Legături stabile la temperaturi posibile

Luteţiul-177, de exemplu, este deosebit de potrivit ca emiţător beta pentru eliberarea de electroni în vederea tratării diferitelor tumori, precum şi ca sursă de raze gamma pentru imagistică.

Actinium-225, un emiţător alfa care poate fi utilizat pentru un tratament eficient, este şi mai eficient în distrugerea tumorilor şi este, de asemenea, foarte strâns legat de chelator.

Niciunul dintre cei doi radionuclizi nu se găseşte în mod natural pe Pământ. Trebuie folosite metode adecvate pentru a le produce în mod artificial.

Emiţătorii alfa eliberează particule compuse din doi protoni şi doi neutroni. Aceştia sunt utilizaţi în terapia cancerului deoarece raza lor de acţiune în ţesuturi este foarte mică, dar cu toate acestea atacă şi ucid celulele canceroase foarte eficient datorită energiei lor ridicate.

Timpul lor de înjumătăţire de şapte zile în cazul luteţiu-177 şi de zece zile în cazul Actinium-225 este ideal pentru acest scop: este suficient de lung pentru a permite un tratament eficient.

Un nou chelator cu avantaje

Până în prezent, pe piaţă a existat un singur agent chelator care leagă la fel de bine ambii radionuclizi: DOTA.

Cel mai frecvent utilizat chelator în medicina nucleară este cunoscut pentru complexele sale metalice foarte stabile.

Dar DOTA are un mare dezavantaj: legarea completă a radionuclizilor este posibilă doar la temperaturi foarte ridicate pentru condiţiile biochimice, peste 80°C.

„Când lucrăm cu derivaţi proteici, aceste temperaturi sunt mult prea ridicate, deoarece chiar şi la 40°C intervine denaturarea: sunt distruşi. Noul nostru sistem de chelator funcţionează în mod fiabil la aceste temperaturi mai scăzute", spune Kubeil.

Mai mult, în aceste condiţii mai blânde, se obţine o radiomarcare mai rapidă decât chelatorii cunoscuţi.

Un alt avantaj este că noul sistem se ataşează eficient la diverşi bioconjugaţi. Acest lucru înseamnă o creştere a numărului de locuri de andocare pe ţesuturile bolnave.

Astfel, noul chelator dezvoltat ar putea sta la baza unor noi sisteme farmaceutice modulare şi personalizate, care ar putea fi orientate către diferite domenii de imagistică şi terapie prin simpla schimbare parţială a unor structuri chimice, spun autorii.

viewscnt