Các nhà khoa học và y tế học từ lâu đã nhận thấy nhu cầu cấp thiết về việc sử dụng dược phẩm phóng xạ Gallium-68 (Ga-68) cho mục đích chẩn đoán và điều trị trong y học hạt nhân. Hiện nay, Ga-68 PSMA (Kháng nguyên màng đặc hiệu tuyến tiền liệt) được sử dụng rộng rãi để phát hiện ung thư tuyến tiền liệt và cho phép điều trị hiệu quả bằng Lutetium-177 (Lu-177).
Trong 20 năm qua, sự phát triển của dược phẩm phóng xạ đã mang lại lợi ích to lớn cho lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, chủ yếu đối với bệnh ung thư, thông qua chẩn đoán sớm, sàng lọc, lập kế hoạch điều trị và đưa ra các lựa chọn điều trị phù hợp, bao gồm cả liệu pháp hạt nhân phóng xạ. Điều này dẫn đến sự gia tăng của các phương pháp y học sử dụng chất phóng xạ để chẩn đoán và điều trị bệnh bằng cách nhắm mục tiêu vào các khu vực cụ thể trong cơ thể. Trong số này, dược phẩm phóng xạ dựa trên Ga-68 ngày càng thu hút được sự quan tâm do ứng dụng lâm sàng mở rộng và sự sẵn có của các máy phát xạ (Generator). Ga-68 được ứng dụng trị liệu trong ung thư học như chẩn đoán PET gốc gali để chọn ra những bệnh nhân sử dụng các liệu pháp nhắm mục tiêu với các tác nhân có chứa hạt nhân phóng xạ điều trị như 90Y hoặc 177Lu. Mặc dù hiện tại 68Ga chủ yếu đến từ các máy phát 68Ge/68Ga nhưng vẫn rất hạn chế về nguồn cung 68Ga. Do chi phí ngày càng tăng và số lượng máy này còn hạn chế nên Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) và các nhà khoa học đã thúc đẩy các phương pháp sản xuất thay thế. Một trong những phương pháp như vậy là sử dụng Cyclotron y tế. Các Cyclotron này có thể tạo ra khoảng 1 Curie (Ci) Ga-68 mỗi lần chạy thông qua việc sử dụng vật liệu phù hợp làm bia, trong khi các thiết bị sản xuất thông thường cung cấp tối đa 40-50 millicuries (mCi) mỗi lần chạy.
Sản xuất dược phẩm phóng xạ Gallium-68 trên Cyclotron theo phương pháp Good Manufacturing Practice (Ảnh: B.Guerin, Université de Sherbrooke và CRCHUS)
Năm 2019, IAEA đã xuất bản một tài liệu kỹ thuật phác thảo phương pháp đơn giản và hiệu quả để sản xuất Ga-68 bằng Cyclotron. Tài liệu này đã trở thành một trong những ấn phẩm của IAEA được tải xuống nhiều nhất, cho thấy tầm quan trọng của nó trong việc đảm bảo sự sẵn có của Ga-68 để phát hiện và điều trị ung thư. Năm 2020, IAEA khởi xướng Dự án nghiên cứu phối hợp (CRP) kéo dài 5 năm về Sản xuất và kiểm soát chất lượng dược phẩm phóng xạ Ga-68 dựa trên Cyclotron, để đáp ứng yêu cầu của các quốc gia và giải quyết các thách thức liên quan đến các khía cạnh pháp lý của phương pháp sản xuất mới. Dự án này dự kiến kết thúc vào cuối năm 2024, nhằm giải quyết các thách thức gặp phải trong sản xuất dược phẩm phóng xạ và tối ưu hóa quy trình. Tài liệu kỹ thuật của IAEA tóm tắt các kết quả CRP sẽ sớm được xuất bản, bao gồm các mục như sản xuất Ga-68 trên Cyclotron sử dụng bia mục tiêu rắn và lỏng, dược phẩm phóng xạ, các tiến bộ lâm sàng và tiền lâm sàng cũng như các khía cạnh pháp quy.
Để phản ánh những nỗ lực của IAEA và những tiến bộ gần đây trong lĩnh vực này, IAEA đã tổ chức một hội thảo trực tuyến toàn cầu ngày 29 tháng 5 năm 2024. Hội thảo trực tuyến này có sự góp mặt của tám tham luận viên từ các học viện và ngành công nghiệp. Hội thảo kéo dài 120 phút thu hút khoảng 307 người tham dự từ 71 quốc gia. IAEA liên tục nỗ lực xây dựng một cộng đồng toàn cầu gồm các chuyên gia trong lĩnh vực sản xuất đồng vị phóng xạ và đảm bảo an toàn cũng như chất lượng của dược phẩm phóng xạ để chống lại các bệnh không lây nhiễm.
Bia chất lỏng GE Gallium-68
Đối với các bia lỏng, phương pháp chiếu xạ được sử dụng với dung dịch [68Zn]Zn(NO3)2 trong HNO3 loãng trên máy gia tốc Cyclotron GE PETtrace và mục tiêu lỏng GE 68Ga. Năng lượng của chùm proton được giảm xuống mức danh nghĩa 14,3 MeV để giảm thiểu việc đồng sản xuất 67Ga thông qua phản ứng 68Zn(p,2n)67Ga mà không ảnh hưởng quá mức đến hiệu suất 68Ga. Quá trình chiết [68Ga]GaCl3 được thực hiện bằng phương pháp pha rắn 2 cột trên nền GE FASTlab Developer. [68Ga]GaCl3 được chiết xuất được sử dụng để gắn nhãn [68Ga]Ga-PSMA-11 nhằm mục đích sử dụng trong lâm sàng.
Từ khóa: Gallium; Cyclotron;
– CMD&DND –
