СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ Российский патент 2002 года по МПК A61N5/10 

Изобретение относится к области медицины, а именно клинической радиологии, к способам лечения онкологических заболеваний щитовидной железы путем селективного воздействия на опухолевые ткани с использованием радиофармпрепарата.

В настоящее время при неуклонном росте заболеваемости населения раком щитовидной железы, проблема радиотерапии этого вида онкологических заболеваний является весьма актуальной.

Основными методами радиотерапии, применяющимися в настоящее время, являются дистанционная гамма-терапия и радиойодтерапия. Дистанционная гамма-терапия заключается в использовании внешнего (неинкорпарированного) источника гамма-излучения (Пачес А.И., Пропп P.M. Рак щитовидной железы. - М.: Центр внедрения достижений науки и техники - Москва, 1995).

К числу недостатков дистанционной гамма-терапии следует отнести невысокую селективность воздействия внешнего гамма-излучения на опухолевые ткани, что связано с большой длиной поглощения гамма-излучения в организме человека (порядка нескольких сантиметров), а также со сложностью создания коллимированных пучков гамма-излучения. Это приводит к чрезмерным дозовым нагрузкам на организм пациента.

В качестве ближайшего аналога применяют способ лечения онкологических заболеваний щитовидной железы, заключающийся в введении в организм изотонического раствора с радионуклидом, в качестве радионуклида используют изотоп йода - ¹³¹J, тропного к щитовидной железе и обладающего большей селективностью воздействия на опухолевые ткани щитовидной железы по сравнению с методом дистанционной гамма-терапии (I). Однако, известный способ имеет существенные недостатки. Используемый в качестве действующего фактора изотоп ¹³¹J является источником бета- и гамма-излучения, имеющего длину поглощения в организме человека порядка нескольких сантиметров, что не позволяет обеспечить локальность воздействия на опухолевые ткани. Кроме того, изотоп ¹³¹J имеет достаточно большой период полураспада - 8 суток. Эти причины приводят к существенному внутреннему облучению здоровых органов в процессе нахождения в организме пациента изотопа ¹³¹J до его естественного выведения.

По причине большого периода полураспада изотопа ¹³¹J существует проблема радиационной безопасности окружающей среды и обслуживающего персонала, связанная с естественным выведением изотопа из организма пациента и необходимостью специальных мер по утилизации радиоактивных продуктов жизнедеятельности пациента.

Медицинский персонал подвергается воздействию достаточно сильно проникающего гамма-излучения изотопа ¹³¹J при введении препарата в организм больного.

Задачей изобретения является создание способа лечения онкологических заболеваний щитовидной железы, позволяющего получить более выраженный терапевтический эффект и снизить радиационную нагрузку на организм пациента.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе лечения онкологических заболеваний щитовидной железы в организм больного внутривенно однократно вводят изотонический раствор с радионуклидом, в качестве которого используют α-эмиттерный изотоп астат-211 (²¹¹At), в количестве 10-15 мл с удельной активностью 1-4 мКи/мл, при этом курс лечения при необходимости повторяют через 30-60 дней.

Использование изобретения позволяет получить следующий технический результат.

Способ обеспечивает достижение более выраженного терапевтического эффекта, заключающегося в разрушении раковых клеток, за счет высокой степени селективности воздействия астата-211 на опухолевые ткани щитовидной железы.

²¹¹At, являясь химическим аналогом йода, накапливается в щитовидной железе и, являясь альфа-эмиттером, обеспечивает локальность воздействия на окружающие ткани благодаря высокой биологической эффективности и малой длине пробега альфа-частиц - продуктов распада данного изотопа.

Существенно снижается радиационная нагрузка на организм пациента благодаря малому периоду полураспада изотопа ²¹¹At и высокой биологической эффективности воздействия альфа-частиц.

Решается проблема радиационной безопасности обслуживающего персонала и окружающей среды без применения специальных мер благодаря малому периоду полураспада изотопа ²¹¹At при естественном выведении препарата из организма пациента.

Существенно снижается радиационная нагрузка на медицинский персонал при введении препарата благодаря малой длине пробега альфа-частиц.

Появляется возможность терапевтического эффекта в условиях тканевой гипоксии благодаря высокой плотности ионизации, создаваемой альфа-излучением.

Новизна способа заключается в том, что впервые для радиотерапии щитовидной железы используется новый радиофармпрепарат, в котором радионуклидом является α-эмиттерный изотоп астат-211.

²¹¹At имеет период полураспада 7,24 ч и является источником альфа-частиц, имеющих длину пробега в тканях организма порядка десятков микрон (в отличие от традиционных способов с применением бета-активных изотопов, являющихся источниками гамма-излучения с длиной поглощения порядка нескольких сантиметров).

Получение радиофармпрепарата осуществляется следующим образом. Радионуклид ²¹¹At нарабатывают на циклотроне У-120 НИИЯФ МГУ с помощью ядерной реакции - ²⁰⁹Bi(α, 2n)²¹¹At при бомбардировке толстой мишени из Вi естественного изотопного состава α-частицами с энергией 29-31 МэВ. Выделение ²¹¹At из облученной мишени проводят методом возгонки при t=500^oС с последующим осаждением его паров в изотоническом растворе (Основы аналитической химии (под редакцией академика. РАН Ю.Л.Золотова), т. 1, Москва: Высшая Школа, 1996).

Препарат представляет из себя стерильный изотонический раствор с ²¹¹At. Период полураспада ²¹¹At - 7,24 ч 58% ядер астата распадается в результате К-захвата с образованием изотопа ²¹¹Po, который, в свою очередь, также распадается с эмиссией α-частицы с энергией 7,45 МэВ и периодом полураспада 0,5 с 42% ядер астата испускают α-частицы с энергией 5,9 МэВ. Радиофармпрепарат имеет следующие характеристики: удельная активность (на момент изготовления) - (1÷4) мКи/мл; радиохимическая чистота >98%.

Перед использованием радиофармпрепарата для терапевтических целей его растворяют в изотоническом растворе для достижения требуемой удельной активности, затем фасуют во флаконы для лекарственных средств вместимостью 5, 10 и 20 см³.

Способ осуществляется следующим образом. В организм пациента, имеющего медицинские показания к применению метода радиодтерапии щитовидной железы, вводят внутривенно радиофармпрепарат "Астат-211", в количестве 10-15 мл при удельной активности 1-4 мКи/мл. Активность вводимого препарата определяют медицинскими показаниями. Препарат вводят однократно на курс лечения, который при необходимости повторяют через 30-60 дней до 3 раз, в зависимости от достигнутого эффекта - резорбции опухоли. Контроль эффективности лечения проводят традиционными методами.

Биологические исследования изотонических растворов с ²¹¹At и для сравнения с ¹³¹J проводились у 120 беспородных крыс половозрелого возраста с массой 160 - 180 г. Среди них самок и самцов было равное количество - по 60 шт. Животные разделялись на две партии по 60 шт. для опытов с ²¹¹At и ¹³¹J. Каждая партия делилась по половой принадлежности на две части по 30 шт., что позволило изучать фармакокинетику препаратов раздельно у самок и самцов. Растворы с ²¹¹At и с ¹³¹J объемом 0,3 - 0,5 мл и активностью 80 - 100 мкК вводились животным в кровь через хвостовую вену. Через промежутки времени (5 мин, 1 ч, 4 ч, 8 ч, 16 ч, 24 ч и 36 ч для ¹³¹J) отдельные группы по 5 животных умерщвлялись декапетированием и расчленялись по отдельным органам.

Выделилось 18 органов, содержащих радионуклиды. Активность в каждом из них измерялась колодцевым счетчиком в относительных единицах - в % от введенной активности. По данным измерений содержания радионуклидов в отдельных органах строились графики накопления и выведения ²¹¹At и ¹³¹J от времени. Определялись максимальное накопление и биологический период полувыведения. По экстраполированным графикам на времена до пяти периодов полураспада радионуклидов вычисляли интегральные активности (количество распадов) в каждом органе. Исследована фармакокинетика у животных с учетом 18 органов - источников (см. таблицы 1 - 4). Величины накопления ²¹¹At и ¹³¹J в щитовидной железе значительно различаются в зависимости от пола животных. В щитовидной железе женских особей накопление ²¹¹At в 4 раза выше, чем у мужских особей. Абсолютное значение накопления ²¹¹At в щитовидной железе в среднем на 20% ниже по сравнению со случаем ¹³¹J. Прогнозируемые дозы излучения (нa единицу введенной активности) ²¹¹At в щитовидной железе женщин в 21 раз больше доз излучения ¹³¹J, у мужчин - в два раза.

Полученные результаты показывают, что ²¹¹At в составе препарата тропен к щитовидной железе и, как и ¹³¹J, участвует в метаболических процессах этого органа. Прогноз значений поглощенных доз излучения ²¹¹At в щитовидной железе указывает на возможность использования препарата для лечения рака щитовидной железы, в особенности у женщин, страдающих этим недугом в 3-4 раза чаще, чем мужчины (см. таблицу 5).

Кроме того, были исследованы три серии препарата на стерильность методом прямого посева пробы. Ни в одном из исследований не было отмечено роста патологической флоры. Это свидетельствует о том, что препарат стерилен.

Пирогенность препарата исследовалась на трех кроликах. Изучалась температурная реакция до введения и через 1, 2 и 3 ч после введения препарата. Температура тела не повысилась ни у одного кролика, что свидетельствует об апирогенности препарата.

Источники информации
1. Касаткин Ю.Н., Пурижанский И.И., Лыжина В.Д., Лисенков П.И., Кижаев Е. В., Московский Медицинский Журнал "В помощь практическому врачу" М., 1999 г., февраль, с.17-19.

Изобретение может быть использовано в медицине, а именно в онкологии. В организм больного внутривенно однократно вводят радиофармацевтический препарат, содержащий изотонический раствор с α-эмиттерным изотопом астат-211 в количестве 10-15 мл с удельной активностью 1-4 мКи/мл. Курс лечения при необходимости повторяют через 30-60 дней. Способ обеспечивает достижение более выраженного терапевтического эффекта, позволяет существенно снизить радиационную нагрузку на организм пациента. 5 табл.

Способ лечения онкологических заболеваний щитовидной железы, характеризующийся тем, что в организм больного внутривенно однократно вводят радиофармацевтический препарат, содержащий изотонический раствор с радионуклидом, в качестве которого используют α-эмиттерный изотоп астат-211 в количестве 10-15 мл с удельной активностью 1-4 мКи/мл, при этом курс лечения при необходимости повторяют через 30-60 дней.