Мирный атом

Будущее атомной медицины

От первых радионуклидных исследований до гибридных сканеров и бор-нейтронной терапии — ядерная медицина стала точным и безопасным инструментом, меняющим подход к диагностике и лечению.
Авторы и эксперты
Автор Наука Mail
К.б.н., зав. лабораторией тераностики и ядерной медицины ИТЭБ РАН
МРТ девушке
Сегодня ядерные технологии помогают врачам не только лечить, но и предупреждать болезни, превращая атом в инструмент заботы о здоровьеИсточник: Unsplash

Атомная медицина — это когда физика служит врачам так же незаметно, как электричество служит дому. Радиоизотопы помогают увидеть болезнь тогда, когда обычный снимок еще «молчит», а точечные лекарства несут излучение прямиком к опухоли. За последние годы эта область стала тише и безопаснее для пациента, но заметно мощнее для врача: меньше дозы — больше смысла. И в этой истории есть место и мировым прорывам, и российским достижениям.

Как все началось

Сто лет назад венгерский химик Георг де Хевеши предложил простую идею: «пометить» вещество слабым радиоактивным изотопом и проследить его путь в живом организме. Так родилась трассерная методика, без которой мы не знали бы, как питаются клетки и как ведет себя опухоль.

Ученые в белых халатах исследуют образцы
НИИАР работает над созданием реакторных технологий для производства медицинских изотоповИсточник: НИИАР

Позже, в 1970-е, появились первые клинические томографы, которые научили врачей видеть не только форму органов, но и их «характер» — обмен веществ, воспаление, рост новообразований. С этого момента ядерная медицина стала самостоятельным инструментом диагностики.

Где мы сегодня: главное простыми словами

В больницах по всему миру работают аппараты, которые объединяют молекулярную картинку и анатомию. Самый понятный пример — позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), часто в связке с магнитно-резонансной томографией (ПЭТ/МРТ). ПЭТ показывает, где активно «горит» обмен веществ (а значит, где может прятаться опухоль), а МРТ дает чистую, детальную «карту» мягких тканей.

Совмещение ПЭТ и МРТ лечения
Совмещение ПЭТ и МРТ позволяет одновременно увидеть функциональные процессы и детальную анатомию, повышая точность диагностики и планирования леченияИсточник: НТРС

Совмещая оба изображения, врач получает точный адрес проблемы и может действовать быстрее и аккуратнее. Плюс — современные алгоритмы обработки позволяют снижать лучевую нагрузку и ускорять исследование.

Отдельное направление — ПЭТ «всего тела». Такие системы «видят» человека целиком за один проход и улавливают очень слабые сигналы. Это помогает заметить изменения на самых ранних стадиях, когда лечение максимально эффективно. Еще один бонус — возможность наблюдать, как лекарство распространяется по организму буквально по минутам: это ускоряет разработку новых терапии.

Иллюстрация ПЭТ всего тела в 3D
ПЭТ всего тела (Total-Body PET) охватывает весь организм за один скан, сокращая время исследования и повышая чувствительность по сравнению со стандартными системамиИсточник: NIH NCI

И, конечно, терапии. Радионуклидные препараты — это «умные» молекулы, которые несут излучение именно к клеткам-мишеням. В онкологии они уже стали частью стандартной помощи для отдельных диагнозов и стадий, а список показаний постепенно расширяется — это мировой тренд ближайших лет.

Международные прорывы, о которых стоит знать

Бор-нейтронная терапия — это современный и очень эффективный метод борьбы с раком. В ее основе свойство изотопа бора-10 захватывать нейтроны и запускать реакцию. Если это происходит в опухоли, клетки разрушаются изнутри альфа-частицами.
Антон Попов
К.б.н., зав. лабораторией тераностики и ядерной медицины ИТЭБ РАН

Бором-нейтронная терапия (BNCT) звучит как фантастика, но это реальная клиническая практика. В Японии такая терапия с 2020 года оплачивается страховкой для ряда тяжелых опухолей головы и шеи — важный знак, что метод прошел путь от эксперимента к медицине.

Врачи держат голову человека у специального аппарата
BNCT — метод лечения, при котором в опухоль вводят соединения бора, а затем облучают ее нейтронами, вызывая разрушение раковых клеток изнутриИсточник: IAEA

Еще одна тихая революция — новые источники изотопов. Долгие годы мир зависел от нескольких реакторов, а перебои с поставками бумерангом били по диагностике. Сейчас появляются компактные установки, в том числе нейтронные источники на базе управляемого синтеза, которые делают молибден-99 (родитель технеция-99m — самого «рабочего» изотопа для диагностики). Это снижает риски и делает диагностику стабильнее для клиник. Один из ярких примеров — американский проект SHINE, получивший федеральную поддержку на развитие производства.

Мирный атом

Российская оптика: что уже работает

В 2023 году в Федеральном центре мозга и нейротехнологий ФМБА в Москве заработал первый в стране аппарат ПЭТ/МРТ. Это означало, что пациенты получают сразу два исследования в одном сеансе и с меньшей лучевой нагрузкой. Чуть позже частная клиника «Евроонко» сообщила о регулярной практике ПЭТ/МРТ на базе центра — хорошая новость для онкопациентов, которым важно наблюдаться часто и без лишнего излучения.

Человек лежит в аппарате для ПЭТ/МРТ
ПЭТ/МРТ в Федеральном центре мозга и нейротехнологий ФМБА в МосквеИсточник: ФЦМН ФМБА РФ

В 2024 году в Институте ядерной медицины в Химках запустили современный цифровой ПЭТ/КТ. Для пациента это значит короткое время на столе, меньшая активность вводимого препарата и высокая чувствительность к мелким очагам. Технология в целом идет к тому, чтобы «снимать» быстрее и мягче (Иллюстрации) — особенно это важно для детей и молодых взрослых.

Аппарат для ПЭТ/МРТ
Институт ядерной медицины в Химках запустил современный цифровой ПЭТ/КТИсточник: Институт ядерной медицины

И еще одна стратегическая линия — Росатом и ядерная медицина. Государственная корпорация поставляет широкий набор изотопов для диагностики и лечения, входит в число крупнейших мировых игроков по ассортименту, развивает производство лютеция-177 и актиния-225 (показывает высокую эффективность в тех случаях, когда препараты на основе лютеция-177 не эффективны при метастатическом раке предстательной железы) и строит новые мощности под медицинские изотопы. Для страны это вопрос не только технологий, но и лекарственной независимости.

В России уже производится больше десяти радиофармпрепаратов. Радиофармпрепарат на основе Лютеция-177 применяется при лечении рака простаты и нейроэндокринных опухолей, йод-131 используют при заболеваниях щитовидной железы. Препараты на основе Самария-153 и Стронция-89 помогают бороться с болевым синдромом при костных метастазах. Для каждой болезни подбирают свой препарат — они отличаются типом излучения, временем распада и точностью действия.
ПЭТ-сканер от Росатома
ПЭТ-сканер, разработанный Росатомом, предназначенный для высокоточной диагностики и исследований в области ядерной медициныИсточник: Страна Росатом

Помимо диагностики и лекарств, «Росатом» разворачивает инфраструктуру вокруг медицины: многофункциональные центры облучения для «холодной» стерилизации медизделий и упаковок уже работают и проектируются как в России, так и за рубежом. Такая обработка не нагревает продукт, стерилизует прямо в заводской упаковке и обеспечивает заданный уровень стерильности — это повышает устойчивость всей цепочки поставок от завода до операционной.

Лаборатория Росатома
НИИТФА внедряет передовые системы для применения изотопов в медицине и промышленностиИсточник: НИТФА

Завтра: куда движется «мирный атом»

Комбинированные аппараты будут становиться нормой: один визит — максимум информации. Появятся протоколы, где ПЭТ совмещается не только с МРТ, но и с дополнительными функциями анализа, а искусственный интеллект подсказывает врачу, где «искать иголку в стоге сена». Главное — все это без лишнего облучения: аппараты и программы уже сейчас помогают уменьшать дозу и время исследования, и тренд только усилится.

Недавно профессор Таскаев из Института ядерной физики СО РАН (Новосибирск) создал компактный источник нейтронов на базе протонного ускорителя. Сейчас этот генератор устанавливают в корпус БНЗТ НМИЦ онкологии имени Блохина в Москве.

Новые источники — от компактных нейтронных генераторов до малых установок для производства изотопов — сделают поставки более устойчивыми. Это значит: меньше переносов исследований и больше равных возможностей для региональных клиник. А в онкологии нас ждут адресные препараты, нацеленные на конкретные молекулярные мишени: диагноз будет звучать не просто как «рак такого-то органа», а как «опухоль с конкретной мишенью», и лечение — по адресу.

Ядерные технологии в медицине в представлении нейросети
Ядерные технологии становятся ближе: адресная медицина, собственные изотопы, инновации и международное сотрудничествоИсточник: Midjourney

Горизонт 2030. В планах до 2030 года — развитие «Нового атома»: малые ядерные технологии и ускорительная база для медицины, расширение линейки радиофармпрепаратов (лекарств с радиоактивной меткой, которые находят и лечат клетки-мишени), собственные системы для лучевой терапии и сеть центров по единым стандартам. На внешних рынках — экспорт изотопов и запуск медицинских и стерилизационных комплексов в партнерских странах. Проще говоря, «мирный атом» становится ближе к дому — и по времени, и по географии.

В Обнинске строится завод по выпуску радиофармпрепаратов. Там планируют выпускать широкую номенклатуру РФЛП и активных фармацевтических субстанций, что почти полностью закроет потребности российских онкоцентров.

Международная кооперация и «медицина рядом с домом». Сотрудничество по неэнергетическим ядерным технологиям — от циклотрона и изотопов до стерилизационных центров — расширяется: такие проекты идут в странах БРИКС и соседних регионах, а это значит, что доступность ядерной медицины растет не только в крупных столицах, но и в регионах-партнерах. Для пациентов это выглядит просто: ПЭТ/МРТ и радионуклидная терапия становятся ближе географически и оперативно.

Этика без сложных слов

Вопрос «а можно ли обследовать здоровых людей просто так, для раннего выявления?» — логичный. Ответ медицины сегодня такой: массовый скрининг ПЭТ/КТ для здоровых без факторов риска не рекомендуют.

Девушка в халате на фоне медицинских снимков
Несмотря на страхи, мифы и этические споры, ядерные технологии в медицине — это пример мирного атома, который работает во благо и помогает спасать жизниИсточник: Unsplash

У каждого исследования должна быть польза, превышающая риск, и показания. Для скрининга рака легкого, например, есть отдельные программы с низкодозной компьютерной томографией; ПЭТ/КТ тут назначают по ситуации. Это не «запрет», а здравый смысл: меньше — значит безопаснее.

Эти процедуры несут некоторый риск, учитывая использование радиоактивной метки (для ПЭТ) или рентгеновского излучения (для КТ), поэтому без необходимости проводить их не следует. В перспективе такие диагностические процедуры станут рутинными и более распространенными.

И про «облучение». Дозы в современной ядерной медицине сравнимы с компьютерной томографией и зависят от задачи. В ПЭТ/МРТ они обычно ниже, потому что вместо рентгеновской КТ используется МРТ. Радиофармпрепарат выводится быстро: уже на следующий день следы обычно незначимы. Если исследование назначено, оно приносит гораздо больше пользы, чем потенциального вреда.

Руки ученого в синих перчатках, который держит образец
НИФХИ им. Карпова разрабатывает радиофармпрепараты нового поколения для ядерной медициныИсточник: НИФХИ (АО НИФХИ им. Л.Я.Карпова)

Мифы — коротко и по делу

  • «После ПЭТ человек долго радиоактивен». Нет: препарат распадается и выводится в течение суток; рекомендуют пить больше воды и избегать тесного контакта с младенцами в первые часы — и все.
  • «Лучше сделать ПЭТ на всякий случай». Нет: массовый скрининг ПЭТ/КТ без показаний не нужен. Скрининг — только для групп риска, по утвержденным программам.
  • «Без больших реакторов изотопы не сделать». Уже можно: строятся новые установки и нейтронные источники, в том числе с поддержкой госпрограмм. Это делает поставки стабильнее.
Риски применения радиофармпрепаратов учитываются врачами для каждого пациента. Препараты доставляют излучение прямо в опухоль, почти не затрагивая здоровые ткани. У радиотерапевтов уже есть опыт для безопасного использования этого мощного инструмента против рака.

Мирный атом в медицине — это не страшилка, а инструмент, который делает помощь точнее и мягче. Исторически это началось с любопытства ученых, а сегодня опирается на технологии, которых в больнице вы и не заметите. И чем спокойнее и разумнее мы относимся к этим методам, тем больше жизней они спасают.

Как «начинался» мирный атом можно узнать из нашего материала.