Trendy i prognozy w medycynie nuklearnej

– Teranostyka, diagnostyka izotopowa dla celów immunoterapii, zastosowanie emiterów promieniowania alfa w terapii, precyzyjna diagnostyka chorób zwyrodnieniowych mózgu, dynamiczne badania PET i sztuczna inteligencja w obrazowaniu to główne trendy rozwoju medycyny nuklearnej. Odpowiadają one na aktualne wyzwania w obszarze zdrowia publicznego i są wyrazem postępu medycyny spersonalizowanej – uważa prof. Rafał Czepczyński z Katedry i Kliniki Endokrynologii, Przemiany Materii i Chorób Wewnętrznych Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu, członek Zarządu Głównego Polskiego Towarzystwa Medycyny Nuklearnej.

Komentarz eksperta 

Teranostyka: diagnostyka + terapia

Jednym z głównych kierunków rozwoju medycyny nuklearnej jest teranostyka. Słowo teranostyka powstało z połączenia słów: terapia i diagnostyka. Ten związek wyrazów ma wskazywać na bezpośrednią zależność terapii od zastosowanej diagnostyki i ich powiązanie w jednej cząsteczce chemicznej. Teranostyka dotyczy przede wszystkim onkologii. Jej filozofia polega na tym, że przy pomocy określonej substancji znakowanej radioaktywnym izotopem ocenia się rozmieszczenie komórek nowotworowych oraz jednocześnie ekspresję receptorów, czyli występowanie cząsteczek białkowych na powierzchni komórek nowotworowych. W przypadku potwierdzenia w badaniu obrazowym (PET lub SPECT) obecności cząsteczek docelowych w nowotworze w kolejnym etapie podamy pacjentowi identyczny związek chemiczny jak ten diagnostyczny, tylko związany z innym izotopem – tym razem emitującym promieniowanie zdolne do niszczenia komórek nowotworowych. W badaniu diagnostycznym stwierdzamy zatem najpierw sensowność zastosowania określonej terapii u danego pacjenta i w przypadku pozytywnej weryfikacji stosujemy tę właśnie terapię. 

Warto wiedzieć, że komórki nowotworowe to różne typy komórek, które istotnie się między sobą różnią. Nawet w przypadku jednej jednostki chorobowej, na przykład raka piersi, mogą występować różne markery molekularne, które u jednych pacjentek występują, a u innych nie – nawet w tym samym typie guza. Teranostyka wpisuje się więc w trend medycyny spersonalizowanej, według której każdemu pacjentowi dobiera się terapię indywidualnie, w odniesieniu do szczegółowych cech biologicznych danego guza (w medycynie spersonalizowanej odchodzi się od podejścia, w którym wszyscy chorzy z daną chorobą otrzymują to samo leczenie).

Immunoterapia

W obrębie guza występują nie tylko komórki nowotworowe, ale także wiele komórek tworzących mikrośrodowisko guza. Pod wpływem nowotworu właściwości tych komórek zmieniają się – bywa, że otoczenie zamiast zwalczać chorobę, wręcz „pomaga” nowotworowi w rozwoju. Na przykład komórki nazywane fibroblastami mogą powodować uodpornianie się nowotworu na własną odpowiedź obronną organizmu. W ostatnich latach do użytku wprowadzono nowoczesne leki przełamujące takie reakcje – w tym celu, aby komórki odpornościowe odzyskały swoją pierwotną funkcję i uczestniczyły w zwalczaniu choroby nowotworowej. 

Nowoczesna medycyna nuklearna będzie w stanie pomóc w zakwalifikowaniu pacjenta do odpowiedniego leczenia immunologicznego na takiej zasadzie, że dzięki cząsteczkom znakowanym izotopowo będziemy w stanie określić, czy dana metoda immunoterapii sprawdzi się w konkretnym przypadku – bez konieczności pobierania materiału z guza. Takie podejście ma znaczenie zwłaszcza wtedy, gdy guz nowotworowy ma wiele ognisk, jest rozsiany, występuje w niedostępnych lokalizacjach. W takich przypadkach nie trzeba pacjenta narażać na dodatkowe zabiegi pobierania tkanki. Nowe metody izotopowe będą pozwalały w sposób nieinwazyjny na ocenę, czy dana terapia, która nierzadko jest nieobojętna dla innych narządów i kosztowna, będzie w konkretnym przypadku skuteczna. Taka strategia rozszerza ponadto gamę możliwości dotarcia i unieszkodliwienia różnych typów nowotworów.

Emitery promieniowania alfa

Innym kierunkiem rozwoju terapii izotopowej jest coraz częstsze wprowadzanie emiterów promieniowania alfa do praktyki klinicznej. Jak na razie mamy do dyspozycji jedynie rad-223. Jest to izotop, który podaje się pacjentom z przerzutami raka prostaty do kości. Z alfa-emiterami wiąże się duże nadzieje, ponieważ deponują one znaczną ilość energii w tkance nowotworowej na niewielkim obszarze. Zasięg promieniowania alfa jest bardzo niewielki – jest to odległość rzędu kilkudziesięciu mikrometrów. To powoduje, że szkodliwe promieniowanie praktycznie nie dociera do zdrowych tkanek sąsiadujących z guzem. Toksyczne dla komórek promieniowanie działa zatem tylko tam, gdzie izotop został skumulowany. Można powiedzieć, że jest to jakby broń laserowa o bardzo ograniczonym zasięgu, ale o silnej energii.

Wprowadzenie kilka lat temu emiterów promieniowania alfa do praktyki klinicznej zrewolucjonizowało podejście do tych związków. Przez wiele dziesięcioleci uważano, że ten rodzaj promieniowania jest zbyt niebezpieczny i nie znajdzie zastosowania w medycynie. Przykład radu-223 pokazał, że to nieprawda. Już dziś otwierają się kolejne możliwości zastosowania tych związków, takie, jak chociażby przyłączanie radioaktywnych izotopów aktynu, astatu, ołowiu czy bizmutu do cząsteczek nośnikowych, które doprowadzają je do tkanki docelowej – na przykład w guzach neuroendokrynnych czy w przerzutach raka prostaty do tkanek miękkich (a nie tylko do kości).

Czytaj też: Przełom w leczeniu zaawansowanego raka piersi