Jak medycyna nuklearna pomaga w leczeniu nowotworów
Czym zajmuje się medycyna nuklearna?
Jest to taka dziedzina medycyny, która wykorzystuje izotopy promieniotwórcze. Jądra atomowe tego samego pierwiastka zawierają taką samą liczbę protonów, która decyduje o właściwościach chemicznych danego pierwiastka. Mogą jednak różnić się liczbą neutronów w jądrze, czyli tworzyć izotopy, które mają odmienne właściwości fizyczne. Jedne mogą być stabilne. a inne niestabilne, czyli promieniotwórcze. Te drugie mogą emitować z jądra atomowego różne rodzaje promieniowania. Izotopy danego pierwiastka nie różnią się właściwościami chemicznymi. Przykładowo jod-127 i jod-131 są izotopami tego samego pierwiastka jodu. Mają te same właściwości chemiczne i podążają w organizmie tym samym szlakiem. Pierwszy z nich jest izotopem stabilnym i jest podstawowym budulcem hormonów tarczycy. Natomiast drugi to izotop promieniotwórczy emitujący promieniowanie gamma, które umożliwia śledzenie jego położenia w organizmie za pomocą specjalnego urządzenia zwanego gamma kamerą. Badaniem wykorzystującym tę technikę jest scyntygrafia, która pokazuje, w którym miejscu w organizmie został zgromadzony izotop promieniotwórczy, np. jod-131 w tarczycy. Bardziej zaawansowane niż scyntygrafia jest badanie PET, czyli pozytonowa tomografia emisyjna. W tym przypadku wykorzystuje się izotopy promieniotwórcze emitujące pozytony (anty-elektrony) dzięki czemu możliwe jest uzyskanie obrazów o znacznie lepszej rozdzielczości. Rozdzielczość badania scyntygraficznego to około 10 mm, w badaniu PET 3-5 mm.
Należy pamiętać, że wykorzystanie prostego mechanizmu gromadzenia izotopów promieniotwórczych w organizmie na przykład transportu jodu do tarczycy za pomocą pompy sodowo-jodowej jest bardzo ograniczone. Coraz częściej do wprowadzania izotopów promieniotwórczych do organizmu stosujemy specjalne substancje chemiczne (białka, antyciała, peptydy, aminokwasy, glukozę, hormony, leki) zwane wektorami, które wiążą się specyficznie z wybranymi tkankami.
Połączenie izotopu z określoną substancją chemiczną nazywamy radiofarmaceutykiem. Radiofarmaceutyk dobieramy w zależności od tego, co musimy zdiagnozować i na jakie pytanie klinicysty odpowiedzieć. Na przykład jeśli chcemy zbadać powierzchnię oddechową płuc, musimy radiofarmaceutyk podać wziewnie. A jeśli potrzebujemy oceny przepływu krwi w płucach na poziomie mikronaczyń – podajemy preparat dożylnie.
Czy z pomocą radiofarmaceutyków można wyłącznie diagnozować, czy również leczyć?
Radiofarmaceutyki stosujemy również w terapii. Dziś dotyczy to głównie chorób onkologicznych. Możemy wprowadzić do wnętrza nowotworu izotop, który emituje promieniowanie o dużej energii, ale o małym zasięgu. Zależy nam bowiem, żeby zniszczyć nieprawidłowe komórki, czyli uzyskać największy efekt terapeutyczny, ale w jak najmniejszym stopniu uszkodzić komórki zdrowe, aby nie wywoływać działań ubocznych. Przy terapiach szukamy bardzo specyficznych mechanizmów wychwytu radiofarmaceutyków. Mogą tu być wykorzystywane np. obecne na powierzchni komórkowej antygeny czy receptory, które są specyficzne dla konkretnego nowotworu. Radiofarmaceutyki możemy też wykorzystywać z powodzeniem w terapii chorób nieonkologicznych takich jak w łagodne choroby tarczycy czy w leczeniu zmian zapalnych stawów.
Czy izotopy promieniotwórcze są szkodliwe dla zdrowia?
Gdyby były szkodliwe, nie wolno byłoby ich wykorzystywać. Dopóki nie wiedzieliśmy, jak działa promieniowanie i jakie mogą być skutki zastosowania poszczególnych dawek, pewne zagrożenia były. Jednak dziś nasza wiedza na temat promieniowania jest bardzo rozwinięta, a stosowane w medycynie nuklearnej dawki radiofarmaceutyków – zatwierdzone i bezpieczne dla pacjenta. Wiem, że wielu pacjentów boi się promieniowania, jest to zapewne związane z katastrofą w czarnobylskiej elektrowni jądrowej. Podkreślam jednak, że wybuch w elektrowni to był wypadek, poziom promieniowania był niekontrolowany. W medycynie nuklearnej dokładnie kontrolujemy dawkę. Radiofarmaceutyki przygotowujemy „na miarę” dla konkretnego pacjenta. I jest to zawsze dawka najmniejsza z możliwych, a jednocześnie dająca możliwość diagnostyki bądź skutecznej terapii.
Przy leczeniu tarczycy radiojodem zachowuje się specjalne środki ostrożności. Dlaczego?
Leczenie radiojodem to najstarsza terapia w medycynie nuklearnej, wprowadzona w 1941 r. Jeżeli chodzi o tarczycę, to musimy wyróżnić dwie rzeczy. Pierwsza to jej łagodne choroby, takie jak wole guzkowe, guzki autonomiczne czy choroba Gravesa-Basedowa, które możemy leczyć, jeśli przebiegają z nadprodukcją hormonów. Oczywiście możemy stabilizować pracę tarczycy lekami, ale gdy to nie wystarcza, zaczynamy terapię radioaktywnym jodem. Polega ona na podaniu doustnie dobranej indywidualnie dla każdego pacjenta i choroby dawki promieniotwórczego jodu. Jod dociera do tarczycy, deponując tam energię. W ten sposób niszczymy guzki – gdy mamy wole guzkowe lub tarczycę – w wypadku choroby Gravesa-Basedowa. W tej terapii stosujemy niewielkie dawki radiojodu i nie jest konieczne, aby pacjent przebywał na oddziale terapii radioizotopowej.
Zupełnie inna sytuacja jest w przypadku raka tarczycy. Tu podstawowym leczeniem jest zabieg chirurgiczny. Przy zmianach, które przekraczają 1 cm, albo gdy występują przerzuty do węzłów chłonnych, po operacji powinno być wdrożone leczenie uzupełniające radiojodem. Chodzi o to, żeby zniszczyć pozostałe po zabiegu chirurgicznym komórki nowotworowe. Wówczas trzeba zastosować nawet 20-krotnie większą dawkę izotopu, niż w łagodnych chorobach tarczycy. W związku z tym pacjent musi przebywać przez kilka dni na specjalnym oddziale, gdzie są wprowadzone pewne obostrzenia.
Była mowa o najstarszej terapii w medycynie nuklearnej. A jakie są najnowsze?
Naszym najnowszym „dzieckiem” jest terapia radioizotopowa w raku prostaty zarejestrowana przez Europejską Agencję Leków 13 grudnia ubiegłego roku. Opiera się na specyficznym dla prostaty antygenie błonowym „prostate specific membrane antygen (PSMA)”. Jest on znany już od ponad 20 lat jednak dopiero w 2012 roku zsyntetyzowano pochodną, która pozwoliła na stabilne znakowanie i uzyskanie bardzo dobrych jakościowo obrazów diagnostycznych. Ten sam preparat następnie zastosowano w terapii. W 2021 roku zostały opublikowane badania, które udowodniły jej skuteczność. Mowa o dwóch wielośrodkowych badaniach (VISION oraz TheraP). Dowiedziono w nich, że leczenie za pomocą cząsteczki PSMA (zdolnej do wiązania się z komórkami raka prostaty) znakowanej beta-emiterem (izotopem emitującym cząstki o wysokiej energii i krótkim zasięgu) w oparciu o ligand (związek zdolny do wiązania się z receptorem) PSMA w raku prostaty, spowodowało zmniejszenie ryzyka zgonu u prawie 40 % pacjentów, którzy mieli wykorzystane inne formy leczenia. Udało się również wydłużyć czas do nawrotu choroby. Uzyskane wyniki są nie do przecenienia, dlatego też terapia ta została wprowadzona w Stanach Zjednoczonych oraz w Europie i jest zalecana pacjentom z rozsianym rakiem prostaty opornym na inne rodzaje terapii.
Czy wiadomo, kiedy ta terapia będzie dostępna u nas w ramach NFZ?
To pytanie dla Narodowego Funduszu Zdrowia. Musimy wspólnie z pacjentami powalczyć o program lekowy. Raczej nie ma co liczyć, że terapia będzie szeroko dostępna w ramach NFZ, ponieważ jest bardzo droga, wymaga odpowiedniej kwalifikacji i odpowiedniego zabezpieczenia w zakładzie medycyny nuklearnej.
Czy jeszcze w jakiś chorobach onkologicznych możliwe jest leczenie izotopami promieniotwórczymi?
Tak, w tym roku uruchomiony zostanie program lekowy umożliwiający leczenie guzów neuroendokrynnych. Badania nad diagnostyką i leczeniem tych nowotworów z wykorzystaniem metod medycyny nuklearnej prowadziliśmy już od dawna. Od lat 80-tych ubiegłego wieku wiedzieliśmy, że dla tych nowotworów charakterystyczny jest obecny na błonie komórkowej receptor dla somatostatyny. To otworzyło drogę do badań. Przełomem okazał się rok 2015, kiedy opublikowano wyniki badania NETTER-1. Porównano w nim wyniki terapii z wykorzystaniem radioaktywnego analogu somatostatyny z leczeniem preparatem nieradioaktywnym. Okazało się, że ta pierwsza przynosi znaczne korzyści. Zarejestrowano zatem preparat do leczenia już w 2017 roku i teoretycznie terapia stała się dostępna. Jednak w Polsce będziemy mogli leczyć pacjentów tą metodą dopiero od marca tego roku (tak długo walczyliśmy o program lekowy).
Medycyna nuklearna jest jedną z najszybciej rozwijających się dziedzin. Czy możemy liczyć na to, że w onkologii wkrótce pojawią się kolejne terapie izotopami, albo że leczenie to będzie można zastosować na wcześniejszym etapie choroby onkologicznej?
Dotychczas przeprowadzone badania wykazały że terapia z radioaktywnym PSMA jest wysoce efektywna u pacjentów, u których inne rodzaje terapii okazały się nieskuteczne. Nikt nie może wprowadzać tej nowej terapii na wcześniejszym etapie leczenia. Najpierw należy przeprowadzić odpowiednie badania. Obecnie trwają badania, w których terapia izotopowa wprowadzana jest na wcześniejszych etapach rozwoju raka prostaty. Toczy się np. bardzo ciekawe badanie w Australii, w którym terapię izotopową stosuje się przed zabiegiem operacyjnym. Chodzi o pacjentów tzw. wysokiego ryzyka, którzy mają złe rokowania. Podaje się im dwie dawki terapii izotopowej, żeby zapobiec powstawaniu przerzutów a następnie przeprowadza zabieg chirurgiczny.
Gdy już jesteśmy przy badaniach, to trzeba wspomnieć o inhibitorze czynnika aktywacji fibroblastów (FAPI), w onkologii. To wielka nadzieja w diagnostyce nowotworów. „Schodzimy” do poziomu badania mikrośrodowiska komórek nowotworowych i patrzymy, jak fibroblasty zaczynają się rozwijać dookoła guza. Do tej pory przebadano w ten sposób 28 rodzajów nowotworów. FAPI pozwala nam „złapać raka” na bardzo wczesnym etapie jego rozwoju. Co więcej trwają również badania nad wykorzystaniem tego czynnika w terapii nowotworów. Ciągle szukamy nowych antygenów, nowych rozwiązań, bo terapie izotopami szyte na miarę dla konkretnego pacjenta i choroby to będzie nasza przyszłość.