A célzott alfa-terápia (TαT) napjaink egyik legígéretesebb rákkezelési módszere. A radioaktív izotópok által kibocsátott nagy energiájú alfa-részecskék segítségével rendkívül pontosan lehet elpusztítani a daganatos sejteket, miközben az egészséges szövetek többnyire megkímélhetők. Kiemelt figyelmet kap az aktínium-225 (Ac-225), amely egyfajta „élő nanogenerátorként” több lépésben hoz létre rövid felezési idejű, de erősen sugárzó leányelemeket a szervezetben. Csakhogy ezek az atomok nem mindig maradnak a célterületen — sőt, előfordulhat, hogy a szervezet más részeibe jutva nem várt káros hatásokat okoznak.
Két ilyen leányelem, a francium-221 (Fr-221) és a bizmut-213 (Bi-213) különösen figyelemre méltó. Míg a Bi-213-at már klinikai vizsgálatokban is alkalmazták, addig a Fr-221 eddig szinte „láthatatlan” maradt. Rendkívül rövid, alig ötperces felezési ideje és nagyfokú kémiai reakciókészsége miatt eddig gyakorlatilag lehetetlen volt élő szervezetben vizsgálni. Most azonban egy kutatócsoportnak sikerült áttörést elérnie ezen a téren.
A Bayer, a DKFZ és a HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpont szakemberei egy új Ac-225/Fr-221 generátorrendszert dolgoztak ki. Egy speciális gyanta (LN2) és enyhén savas, biokompatibilis oldószer alkalmazásával sikerült a Fr-221-et olyan formában előállítani, amely közvetlenül beadható élő egerekbe. Ez a technikai újítás lehetővé tette, hogy először kövessék nyomon részletesen a Fr-221 és leányeleme, a Bi-213 eloszlását a szervezetben.
Az eredmények meglepőek voltak. A daganatos egerek szervezetében a Fr-221 gyorsan és nagy mennyiségben halmozódott fel a vesékben, a nyálmirigyekben, valamint a vékony- és vastagbélben, miközben már öt perccel a beadás után alig volt kimutatható a vérkeringésben. Ezzel szemben a Bi-213 főként a vesékben és a májban koncentrálódott — részben átfedő, de jól elkülöníthető mintázatot mutatva. Ezek az eredmények alátámasztják azt a korábbi feltételezést, hogy az Ac-225 leányelemei aktívan vándorolnak a szervezetben, és szerepet játszhatnak az alfa-terápiát kísérő mellékhatások kialakulásában.
A jelenség hátterében a magfizika törvényei állnak. Amikor az Ac-225 egy alfa-részecskét bocsát ki, az emiatt létrejövő visszalökődés kiszakítja a frissen keletkezett Fr-221 atomot abból a hordozóból, amelyhez eredetileg kötődött. Ezek a szabaddá váló atomok ezután a vérárammal eljutnak más szervekbe — gyakran olyanokba, amelyek nem voltak célpontként kijelölve. Ez a nukleáris visszalökési hatás az alfa-sugárzók egyik sajátos kihívást jelentő tulajdonsága.
A leányelemek szervezeten belüli vándorlásának megértése alapvető fontosságú a biztonságosabb és hatékonyabb terápiás eljárások fejlesztésében. Az eloszlási mintázatok feltérképezése segíti a dózisbecslést, a farmakokinetikai modellek pontosítását, és hozzájárulhat új megoldások kidolgozásához is.
A mostani kutatás egy eddig hiányzó láncszemet illeszt be az alfa-terápia hatásmechanizmusának feltérképezésébe. A korábban nyomon követhetetlen Fr-221 eloszlásának vizsgálata révén most először rajzolódik ki teljesebb kép arról, mi történik a szervezetben egy Ac-225-alapú kezelés során. Bár az eredmények egyelőre állatkísérleteken alapulnak, ez a munka fontos lépést jelent a precíziós sugárterápia felé — ahol nemcsak a „lövedékek”, hanem azok „szilánkjai” is nyomon követhetők és kontrollálhatók.
Figure reproduced from Zitzmann-Kolbe et al. (2025), Eur J Nucl Med Mol Imaging, under CC BY 4.0.
A tanulmány a European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging folyóiratban jelent meg, és az alábbi DOI alatt érhető el: 10.1007/s00259-025-07427-4.
Zitzmann-Kolbe, S., Remde, Y., Moen, I., Madas, B., Mázik, L., Suurs, F., Happel, S., Schäfer, M., Schatz, C., Taş, H., Hagemann, U.B., Benešová-Schäfer, M., 2025. Biodistribution of Free Francium-221 and Bismuth-213 in Tumour-bearing SCID Mice after Successful Development of Actinium-225/Francium-221 Radionuclide Generator Set-up. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. https://doi.org/10.1007/s00259-025-07427-4
