Według raportu Nuclear Medicine Market Size, Share & Trends Analysis Report wartość światowego rynku medycyny nuklearnej w 2021 roku została oszacowana na 8,1 mld dolarów i w latach 2022-2030 ma być jeszcze większa. Z kolei zapotrzebowanie na radioizotopy rokrocznie wzrasta o ok. 5%, co przekłada się na ich szerokie zastosowanie m.in. w diagnostyce nowotworów i nie tylko. Sprawdź, jakie są najnowsze prognozy dotyczące medycyny nuklearnej.
Medycyna nuklearna – przyszłość leczenia
Prof. Rafał Czepczyński z Katedry i Kliniki Endokrynologii, Przemiany Materii i Chorób Wewnętrznych Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu, członek Zarządu Głównego Polskiego Towarzystwa Medycyny Nuklearnej, przyznaje, że teranostyka, diagnostyka izotopowa dla celów immunoterapii, zastosowanie emiterów promieniowania alfa, diagnostyka chorób zwyrodnieniowych mózgu, dynamiczne badania PET i sztuczna inteligencja w obrazowaniu to główne kierunki rozwoju medycyny nuklearnej. Zapoznaj się ze szczegółami.
Teranostyka
Teranostyka uchodzi za przyszłość medycyny nuklearnej. Stanowi połączenie diagnostyki i terapii, najczęściej wykorzystuje się ją w onkologii. W pierwszym etapie teranostyki następuje znakowanie wybranego leku radioizotopem, by z jego pomocą ocenić rozmieszczenie komórek nowotworowych i ekspresję receptorów, czyli występowanie cząsteczek białkowych na powierzchni komórek nowotworowych.
Jeśli badanie obrazowe potwierdzi obecność cząsteczek docelowych w nowotworze, w kolejnym kroku pacjent otrzymuje taki sam związek chemiczny jak ten diagnostyczny, ale połączony z izotopem emitującym promieniowanie, które niszczy komórki nowotworowe.
Teranostyka najpierw bada więc zasadność określonej terapii u konkretnego pacjenta, a po pozytywnej weryfikacji wdraża ją w życie. Jest to zarazem mocno spersonalizowany sposób leczenia, ponieważ na przykład u pacjentek chorujących na raka piersi mogą występować różne markery molekularne w tym samym rodzaju guza.
Immunoterapia
Nowotwór zmienia właściwości otaczających go komórek, które w efekcie zamiast walczyć z chorobą, zaczynają potęgować rozwój choroby. Na przykład fibroblasty mogą uodporniać nowotwór na działanie własnej odpowiedzi obronnej organizmu. Od kilku lat w obiegu znajdują się nowoczesne leki, które mają zahamować takie reakcje.
Dzięki nowoczesnej medycynie nuklearnej zakwalifikowanie pacjenta do odpowiedniego leczenia immunologicznego będzie prostsze, ponieważ izotopowo znakowane cząsteczki pomogą określić, czy dany rodzaj immunoterapii sprawdzi się u danego pacjenta. Poza tym nie będzie do tego potrzebne pobieranie materiału genetycznego z guza. Takie rozwiązanie okazuje się kluczowe, w przypadku gdy nowotwór jest rozsiany, ma wiele ognisk lub występuje w niedostępnych miejscach. Wykorzystanie nowoczesnych metod izotopowych pozwala nieinwazyjnie oszacować, czy dana terapia będzie skuteczna.
Choroby neurodegeneracyjne
Medycyna nuklearna jest również nadzieją w przypadku chorób zwyrodnieniowych mózgu, co jest o tyle ważne, że społeczeństwo się starzeje i rośnie liczba zaburzeń neurologicznych, takich jak choroba Alzheimera, choroba Parkinsona czy otępienie czołowo-skroniowo. W leczeniu neurologicznym ważne jest odpowiednie dobranie leków, ponieważ wiele schorzeń jest do siebie podobnych.
Diagnostyka jest też utrudniona, ponieważ musi się opierać na metodzie obrazowej i laboratoryjnej, a nie biopsji. W praktyce klinicznej pojawiają się jednak nowe radiofarmaceutyki, które obrazują takie związki jak beta amyloid czy białko tau. Obecnie trwają prace nad radiofarmaceutykami do oznakowania alfa-synukleiny.
Emitery promieniowania alfa
Do terapii izotopowej i praktyki klinicznej coraz częściej wykorzystuje się emitery promieniowania alfa. Obecnie do dyspozycji jest jedynie rad-223, który podaje się pacjentom z przerzutami raka prostaty do kości. W alfa-emiterach pokłada się spore nadzieje, ponieważ gromadzą one sporą ilość energii w tkance nowotworowej. Zasięg promieniowania alfa jest niewielki (kilkadziesiąt mikrometrów). Dzięki temu nie dociera on do zdrowych tkanek, które sąsiadują z guzem.
Kiedy emitery promieniowania alfa zostały wprowadzone do praktyki klinicznej, zmieniło to całkowicie podejście do tych związków, ponieważ przez lata taki rodzaj promieniowania uznawano za zbyt niebezpieczny i że nie znajdzie zastosowania w medycynie. Jak pokazuje przypadek radu-223, nie musi to być prawdą. A cały czas otwierają się w tym zakresie nowe możliwości.
Total body PET
Technologia total body PET pozwala uzyskać obraz całego ciała dzięki licznym detektorom promieniowania umieszczonym w tunelu, do którego wjeżdża pacjent podczas badania. Standardowe badanie tego typu rejestruje osobno obraz głowy, klatki piersiowej, jamy brzusznej itd., co trwa stosunkowo długo.
Badanie PET całego ciała pozwala natomiast w kilka minut uzyskać wysokiej jakości obraz wszystkich narządów i kończyn pacjenta. Skraca to czas badania i poprawia jakość uzyskiwanych obrazów. Sprzyja temu liczba detektorów, ich czułość oraz wykorzystanie fotonów promieniowania gamma, co pozwala zdobyć więcej precyzyjnych informacji.
Total body PET pozwala także wykonywać badania dynamiczne, czyli oceniać stan zdrowia pacjenta w różnych oknach czasowych. Znacznik radioaktywny przebywa wówczas określoną drogę, na przykład sprawdzając przepływ krwi, a po kilku minutach oceniając rozmieszczenie komórek nowotworowych. Wszystko to bez dodatkowej iniekcji i podawania dodatkowej dawki promieniowania.
Technikę total body PET można również wykorzystywać do badania nowych leków, sprawdzając ten w sposób, jak nowe preparaty wpływają na metabolizm tkanek, funkcjonowanie różnych narządów, przepływ krwi i jak długo utrzymuje się efekt po przyjęciu leku.
Sztuczna inteligencja
Sztuczna inteligencja może być wsparciem w ocenie dużej liczby badań, co jest też odpowiedzią na niedobór lekarzy specjalizujących się w medycynie nuklearnej. AI mogłoby dokonywać “przesiewu” badań, to znaczy wykrywać najistotniejsze zmiany i przekazywać lekarzowi wstępną diagnozę, co ułatwiłoby diagnostykę.
Sztuczna inteligencja może też usprawnić procedurę obrazowania w taki sposób, żeby przy mniejszej ilości danych uzyskać wysokiej jakości obrazy. W praktyce oznacza to, że można podać pacjentowi połowę dawki związku radioaktywnego, by uzyskać obraz takiej samej jakości. Sztuczna inteligencja pod wpływem uczenia maszynowego dopracuje taki obraz, aby był bardziej czytelny dla diagnosty, nie tracąc przy tym nic ze swojej jakości.
Plusem takiego działania jest mniejsze narażenie pacjenta na działanie promieniowania, a sztuczna inteligencja skraca czas rejestracji obrazu. Oznacza to też, że większa liczba pacjentów może zostać przebadana.
Prognozy w medycynie nuklearnej
Przedstawione powyżej trendy to perspektywy na kilka, a nawet kilkanaście lat do przodu będące wciąż przedmiotem badań klinicznych w wielu ośrodkach naukowych. Z czasem jednak wiele tych rozwiązań może okazać się prawdziwą nadzieją dla chorych.