Lần đầu tiên trong lịch sử, đồng vị lutetium-177 được sản xuất trong lò phản ứng điện hạt nhân thông qua Hệ thống sản xuất đồng vị mới (IPS). Lò phản ứng này được đặt tại Tổ máy số 7 của nhà máy điện hạt nhân Bruce ở Ontario, Canada.
Lu-177 có chu kỳ bán rã 6,7 ngày và là hạt nhân phóng xạ β− lý tưởng phục vụ điều trị một số bệnh trong y tế. Lu-177 phát photon γ đi kèm 208 keV (11%) và 113 keV (6,4%), được sử dụng để đánh giá chẩn đoán và điều trị các khối u thần kinh nội tiết, ung thư tuyến tiền liệt và ung thư vú u. Lu-177 cũng đã được sử dụng trong việc lập bản đồ dược động học về các tác nhân tiềm năng trong phẫu thuật khớp gối và điều trị ung thư biểu mô tế bào gan. Hạt nano vàng có gắn Lu-177 có hiệu quả cao trong việc ức chế sự phát triển của khối u ung thư vú và không gây hại cho cơ quan bình thường.
Mới đây, Bruce Power đã trở thành cơ sở có lò phản ứng điện hạt nhân đầu tiên trên thế giới sản xuất Lu-177. Dự án sản xuất Lu-177 được thực hiện trong khuôn khổ hợp tác của các công ty quốc tế Bruce Power (vận hành nhà máy điện hạt nhân Bruce), Isogen (công ty hợp tác với Kinectrics ở Canada và Framatome ở Pháp) và ITM Isotope Technologies Muchic SE ở Đức. Lu-177 được tạo ra bằng cách chiếu xạ một nguyên tố ổn định khác được gọi là Ytterbium-176 thông qua Hệ thống sản xuất đồng vị mới IPS trong 2 tuần cho đến khi thành phần neutron của đồng vị thay đổi và trở thành năng lượng tạo ra Lu-177. Hệ thống sản xuất đồng vị mới IPS lắp đặt trong tổ máy số 7 của nhà máy điện hạt nhân Bruce ở Ontario, Canada. Lò phản ứng này là loại CANDU (lò phản ứng áp suất nước nặng sử dụng uranium tự nhiên). Đây là lần đầu tiên một đồng vị có chu kỳ bán rã ngắn được sản xuất trong lò phản ứng điện hạt nhân để phục vụ y học. Nhu cầu đối với Lu-177 ngày càng tăng do ứng dụng của nó trong chẩn đoán và điều trị ung thư và nguồn cung hiện tại đến từ rất ít lò phản ứng nghiên cứu không thể đáp ứng đủ nhu cầu. Sản xuất thành công Lu-177 tại Bruce Power sẽ tạo ra tiềm năng lớn cung cấp nguồn cung cấp Lu-177 dự phòng và đáng tin cậy.
Phương pháp điều trị dựa trên Lu-177 được phát triển để tấn công chính xác các tế bào ác tính mà không ảnh hưởng đến các mô khỏe mạnh xung quanh. Đây là phương pháp điều trị không xâm lấn hiệu quả cao, được sử dụng trong liệu pháp phóng xạ nhắm mục tiêu để điều trị các bệnh ung thư như khối u nội tiết thần kinh và ung thư tuyến tiền liệt. ITM Isotope Technologies Munich SE (Đức) được độc quyền sử dụng dịch vụ bức xạ thông qua kỹ thuật này để sản xuất Lu-177, nhằm mở rộng hơn nữa khả năng sản xuất quy mô lớn cho các bệnh viện trên toàn thế giới, các đối tác toàn cầu và thuốc phóng xạ của ITM đối với các bệnh ung thư khó điều trị.
Cơ thế tiêu diệt tế bào ung thư của Lu-177 PSMA
Đồng vị Lu-177 chỉ là một trong nhiều loại đồng vị được sử dụng cho các ứng dụng chẩn đoán và điều trị. Việc lựa chọn được dựa trên điều kiện thực tế là Lu-177 không độc hại, và có sự phát xạ phóng xạ thích hợp, năng lượng thấp và chu kỳ bán rã ngắn. Các nhà khoa học đã tiến hành các nghiên cứu trên bệnh nhân với một hạt nhân phóng xạ tinh khiết. Đồng vị phóng xạ được nhắm mục tiêu đến cơ quan điều trị hoặc dựa trên cơ chế của các phân tử có độ dinh dưỡng lớn có thể được đánh dấu để phân tích gan hoặc xương. Hiện nay, đồng vị được sử dụng nhiều nhất trong y học hạt nhân là technetium-99. Đồng vị này phát bức xạ gamma và có chu kỳ bán rã 6 giờ, sử dụng theo thiết bị xạ hình SPECT.
Technetium dễ dàng kết hợp với các phân tử mang nên có thể nghiên cứu các cơ quan khác nhau như khung xương, tim, gan, lá lách, ống dẫn mật, đường tiêu hóa và não. Bên cạnh techneti, y học còn sử dụng các chất phát gamma khác có chu kỳ bán rã ngắn như: thallium-201 cho tim, gallium-67 để phát hiện khối u, indium-111 cho viêm nhiễm, iodine-131 và 123 cho tuyến giáp và thận, xenon-133 để nghiên cứu về phổi.
Từ khóa: Lu-177; sản xuất đồng vị; lò phản ứng hạt nhân;
– CMD&DND –
