Радионуклиды родом из НИИ

Изотопы Росатома: для здоровья, науки и техники

На исследовательских установках научных институтов Росатома нарабатывают уникальные изотопы, которые применяются во многих областях — от фундаментальной науки до промышленности. В том числе из них делают радиофармпрепараты, которые эффективно лечат даже такие формы рака, которые еще недавно звучали как приговор.

Физико-энергетический институт им. А. И. Лейпунского, г. Обнинск

ФЭИ производит несколько сырьевых изотопов, в том числе актиний-225, который считается одним из самых перспективных радионуклидов для терапии целого ряда онкологических заболеваний. Причем в случае с актинием-225 ФЭИ — один из трех производителей в мире и единственный в России. Этот радиоизотоп позволяет уничтожать опухолевые клетки, максимально сохраняя здоровые ткани, демонстрирует эффективность и высокий потенциал в лечении неоперабельных метастатических форм рака.

Благодаря оптимизации технологии получения актиния-225 традиционным способом из распадающегося тория-229, улучшению контроля качества при производстве альфа-эмиттеров, а также внедрению в институте системы менеджмента качества при производстве радиоизотопной продукции в соответствии с ISO 9001 удалось существенно нарастить объемы наработки актиния и увеличить занимаемую долю рынка с 35 до 50%. Запущен проект по созданию производства актиния-225 инновационным способом облучения мишени при помощи ускорителя частиц (фотоядерным способом), что позволит удовлетворить все возрастающую потребность в этом уникальном изотопе не только в России, но и в других странах.

Также с 2004 года генераторы рения-188 ГРЕН-1 от ФЭИ поставляются в медицинские и научно-исследовательские учреждения, в том числе Индии и Китая. Они позволяют синтезировать радиофармпрепараты для терапии злокачественных новообразований, костных метастазов, ревматоидных артритов и других патологических процессов.

Кроме того, в ФЭИ на основе радионуклидов делают такие изделия для ядерной медицины, как офтальмоаппликаторы с рутением-106. Они нужны для лечения онкологических заболеваний глаза и окологлазной области.

В 2016 году в институте освоили производство микроисточников с йодом-125 в стрендах для брахитерапии рака предстательной железы. В отличие от дистанционной лучевой терапии, при которой на пораженный участок воздействуют снаружи, в брахитерапии источники вводят внутрь опухоли. Это позволяет нанести максимально точный удар, не задев здоровые органы и ткани. А поскольку источники излучения низкоэнергетические, внешнего фона почти нет — их «носитель» абсолютно безопасен для окружающих. Раньше российским клиникам приходилось закупать микроисточники за рубежом, в среднем по 100 евро за штуку. Стоимость продукции ФЭИ в 1,5 раза ниже. Сегодня постоянные клиенты института — клиники Москвы, Обнинска, Нижнего Новгорода, Екатеринбурга, Санкт-Петербурга и др.

В 2019 году НМИЦ радиологии Минздрава России, ФМБЦ им. А. И. Бурназяна ФМБА России и ФЭИ разработали радиофармацевтический препарат на основе иттрия-90 для радиоэмболизации и радиосиновэктомии, которые являются эффективными методами нехирургического лечения первичного и вторичного рака печени, а также ревматоидного артрита.

Институт реакторных материалов, г. Заречный Свердловской области

Изотопная продукция ИРМ поставляется по России, а также в США, Великобританию, Южную Корею, Китай, Иран, Польшу, Бразилию. Нарабатывают радионуклиды на исследовательском водо-водяном реакторе ИВВ‑2М с тепловой мощностью 15 МВт.

В институте производят соединения, меченные углеродом-14 (бензол, анилин, метанол, цианиды калия, натрия, цинка и др.), — прекурсоры для фармацевтики и ядерной медицины. Они нужны для тестирования новых лекарственных средств. Изотоп лютеций-177 и радиофармацевтический прекурсор на его основе производства ИРМ используют для целевой точечной радионуклидной терапии нейроэндокринных опухолей, которые в большинстве случаев плохо поддаются лечению стандартными методами.

Институт производит источники на основе иридия-192 и селена-75, а также иридий-192 в виде дисков, которые являются сырьем для производства источников для радиографии — промышленной дефектоскопии в газовой, нефтяной, судостроительной, атомной, металлургической промышленности. Отработана также технология изготовления самих источников. Рассматриваются возможности производства микроисточников на основе иридия-192 для брахитерапии. Цезий-131 от ИРМ используется в брахитерапии опухолей простаты, легкого, головного мозга.

Институт намерен расширять линейку изотопов. Один из проектов — создание линии производства тросовых источников на основе иридия-192. Такие источники нужны для проведения брахитерапии, направленной на лечение онкологических заболеваний.

Научно-исследовательский институт атомных реакторов, г. Димитровград

НИИАР — один из ведущих в мире производителей радиоизотопов для ядерной медицины и науки. Изотопы из Димитровграда отправляют в европейские страны, на Ближний Восток, в США, Бразилию, Австралию и ближнее зарубежье. Самые востребованная продукция — это молибден-99, стронций-89, йод-131, йод-125, лютеций-177, вольфрам-188, цезий-131, а также изделия (источники ионизирующего излучения и облученные материалы) на основе радионуклидов калифорния-252, селена-75, кобальта-60 и иридия-192. НИИАР является единственным в России и одним из двух в мире (наряду с Ок-Риджской национальной лабораторией, США) ядерным центром, производящим изотопы трансплутониевых элементов на регулярной основе. Одним из таких элементов является калифорний-252, находящий применение и в технике, и в науке, и в медицине как источник нейтронного излучения.

Основа технологической базы ГНЦ НИИАР — это уникальные исследовательские реакторы. На высокопоточном СМ-3 можно получать широкий спектр радиоактивных изотопов. Главным их преимуществом является высокая удельная активность, недостижимая при облучении в других реакторах. Для выделения целевых изотопов из облученных мишеней в институте создан радиохимический комплекс, представляющий собой систему защитных сооружений — радиационно-защитных камер и боксов для безопасной работы с радиоактивными веществами. Для доставки готовой радионуклидной продукции заказчикам есть защитные контейнеры и собственный специализированный транспорт.

В прошлом году специалисты НИИАР и Федерального научно-клинического центра медицинской радиологии и онкологии ФМБА России разработали первый отечественный радиофармпрепарат на основе радия-223. НИИАР нарабатывает радиоизотопное сырье, а в медицинском учреждении производится собственно радиофармацевтический лекарственный препарат. Во время клинических исследований он продемонстрировал безопасность и эффективность при лечении костных метастазов рака предстательной железы. После завершения всех исследований он позволит импортозаместить иностранный оригинальный препарат, которому не уступает в качестве при более низкой цене, и обеспечить независимость российских учреждений здравоохранения от зарубежных поставок.

В сентябре этого года в Федеральном научно-клиническом центре медицинской радиологии и онкологии ФМБА России пролечили первых пациентов с диагнозом метастатический кастрационно-резистентный рак предстательной железы новым радиофармацевтическим препаратом на основе лютеция-177, наработанного в НИИАР. 177Lu-PSMA — таргетный радиофармацевтический препарат, который прицельно поражает раковую клетку предстательной железы с минимальным воздействием на окружающие ткани и эффективно уничтожает новообразование и метастазы.

Радиевый институт им. В. Г. Хлопина, г. Санкт-Петербург

Радиевый институт уже более 30 лет обеспечивает потребности Санкт-Петербурга в радиофармацевтических препаратах для диагностики различных заболеваний на основе таких изотопов, как технеций-99m, йод-123, галлий-67 и др. За год в клиниках Северной столицы проводится около 10 000 диагностических процедур с использованием продукции института. Радиофармпрепараты института поступают также в московские клиники.

Изотопы в Радиевом институте нарабатывают на циклотроне. Затем на специальных участках происходит извлечение изотопа из облученных мишеней и доведение его до состояния готового препарата. Производство радиофармпрепаратов осуществляется в чистых помещениях с использованием экстракционного, радиационно-защитного, хроматографического и другого оборудования.

Радиевый институт работает над созданием инновационных технологий и расширением линейки диагностических и терапевтических препаратов на основе технеция-99m, радия-223, тория-227, тербия-161, а также германий-галлиевого генератора. Некоторые из разработок предназначены для лечения онкологических заболеваний, неизлечимых в настоящее время. В 2023 году в институте состоялся запуск производственного участка по наработке радия-223, благодаря чему уже состоялись первые отгрузки в несколько ведущих клиник России, в частности в Российский научный центр радиологии и хирургических технологий им. ак. А. М. Гранова, специалисты которого помогали в разработке технологии производства препарата.

В 2026 году в Радиевом институте планируется запуск нового циклотрона с энергией протонов до 30 МэВ и создание Росатомом на его базе Центра циклотронных технологий в Санкт-Петербурге.

Радионуклидные источники (РНИ) Радиевого института широко известны как в России, так и во всем мире. Институт — единственный, кто изготавливает радионуклидные источники по индивидуальным заказам. Если в ассортименте не нашлось продукта с заданными характеристиками, то институт сделает его под конкретного клиента. Источники ионизирующего излучения используются в составе разнообразных установок радиационной техники и являются объектом и средством национальной и международной стандартизации. В связи с этим часть из них используется в радиоизотопном приборостроении как метрологический инструмент, эталон и средство измерения.

Продукция института насчитывает более 100 наименований закрытых источников альфа-, бета-, гамма- и нейтронного излучения на основе 27 радионуклидов (от трития до калифорния-252). РНИ используются в оборудовании, определяющем взрывчатые вещества, в составе приборов космических аппаратов, в производстве микроволновых приборов и устройств для всех видов специальной техники, в электронных системах управления ракетно-космической техники, а также в высокоточной поверочной аппаратуре всех видов. Источниками, производимыми Радиевым институтом, снабжены инспекторы Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ).

Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л. Я. Карпова, г. Обнинск

НИФХИ производит как радионуклиды медицинского назначения, так и готовые радиофармпрепараты и медизделия. Продукция института поставляется в Иран, Китай, Индию, Польшу. На основе йода-131 делают радиофармпрепараты для обнаружения и лечения заболеваний щитовидной железы, почек и печени. На основе молибдена-99 организовано производство генераторов технеция-99m, который является наиболее эффективным в функциональной диагностике практически всех органов человека и обнаружении на самых ранних стадиях онкологических заболеваний (по областям применения РФП в диагностике и лечении на кардиологию приходится 46% (диагностика), онкологию — 34%, неврологию — 10%, небольшая доля также приходится на эндокринологию и ревматологию). В институте производится более 90% генераторов технеция, используемых в стране, и около 80% препаратов йода-131. В июне 2023 года Росатом выиграл международный тендер на обеспечение 100% потребностей Республики Беларусь в генераторах технеция-99m. В сентябре прошли первые отгрузки.

Институт — единственный в России производитель препарата «Самарий, ¹⁵³Sm оксабифор». Он обладает способностью избирательно накапливаться в метастатических очагах в костной ткани и воздействует на клетки метастатического или воспалительного очага и окружающие его нервные окончания, вызывая одновременно обезболивающий и антипролиферативный эффект. Также институт — единственный в стране, кто производит препарат «Уреакапс», который используется для диагностики заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Для разработки и производства изотопов в НИФХИ есть комплекс с исследовательским ядерным реактором ВВР-ц с постоянным потоком нейтронов. Уникальность этой ядерной установки — в наличии широкого энергетического спектра нейтронов с высокой плотностью потока, большого количества технологических каналов, современных прецизионных измерительных установок.

На площадке НИФХИ идет строительство крупнейшего в Европе завода радиофармацевтических препаратов, где будут выпускать продукты на основе йода-131, самария-153, молибдена-99, лютеция-177, актиния-225, радия-223 и др. Широкая линейка РФП позволит лечить широкий спектр заболеваний: нейроэндокринные опухоли, миелоидные заболевания, рак предстательной железы, почек, костных тканей, слюнных желез, опухоли головного мозга, солидные опухоли, нейробластому, рак легких, яичников, мочевого пузыря, молочной железы, кожи, печени, поджелудочной железы, кишечника, щитовидной железы, неходжкинские лимфомы и т.д.