ОСТАННІЙ ПОДКАСТ
Підписуйся на найнауковішу розсилку!
І отримуй щотижневі новини науки і технологій

    Ми під'їдаємо крихти cookies за вами. Навіщо це нам?

    Читати

    Пардон за відволікалочку. Допоможи Куншт бути незалежним!

    Пардон за відволікалочку. Допоможи Куншт бути незалежним!

    Повідомлення успішно надіслано

    Для пошуку
    введіть назву запису
    Спалах — 25.11.20
    ТЕКСТ: В'ячеслав Катречко
    Ілюстрації: Каталіна Маєвська
    Ми любимо тексти без помилок. Якщо ви все ж таки щось знайшли, виділіть фрагмент і натисніть
    Ctrl+Enter.
    Приборкати атом: що таке ядерна медицина

    Пандемія COVID-19 сколихнула весь світ. Розвиток системи охорони здоров’я став пріоритетним завданням для науки й технологій на найближчі роки. Не залишилось осторонь і Міжнародне агентство з атомної енергії (МАГАТЕ). Як найбільш компетентна організація у світі з питань використання ядерних технологій воно пропонує передові розробки ядерної медицини та паралельно створює програми підтримки. Наскільки дієвим може бути мирний атом?

     

    За підтримки Міжнародного Фонду «Відродження» та
    Європейського Союзу в рамках гуманітарної ініціативи «Людяність і взаємодопомога», ми створюємо окрему рубрику присвячену COVID-19. Її мета – культивувати критичне мислення та стійкість до маніпуляцій в медіа щодо теми пандемії.

    Багато хто сприймає Міжнародне агентство з атомної енергії як організацію, що контролює нерозповсюдження ядерної зброї. І це цілком справедливо, адже з цією метою її й створили у 1957 році (якраз у розпал холодної війни), а у 2005 нагородили Нобелівською премією миру за зусилля, вжиті для того, щоб перешкоджати використанню ядерної енергії у військових цілях і гарантувати її мирне застосування. Але крім цього, МАГАТЕ підтримує проєкти в дуже різних сферах: від лікування онкологічних та інфекційних хвороб до боротьби зі шкідниками й моніторингу змін клімату.

     

    Організація заснувала чимало програм у сфері охорони здоров’я, що допомагають країнам використовувати ядерні методи для діагностики та лікування ракових пухлин, до того ж далеко не на перших стадіях розвитку. Наприклад, у 2004 році МАГАТЕ створила програму дій щодо лікування раку. Її суть у тому, щоб зробити променеву терапію одним з елементів комплексної програми боротьби з раковими захворюваннями та налагодити взаємодію з іншими міжнародними організаціями (зокрема ВООЗ – Всесвітньою організацією охорони здоров’я) у комплексному підході до розв’язання цієї проблеми. З моменту створення програми МАГАТЕ тісно співпрацює з ВООЗ, Міжнародним агентством з вивчення раку, Міжнародним протираковим союзом та іншими профільними структурами, формуючи глобальну коаліцію в боротьбі з раком у країнах-членах МАГАТЕ, де громадяни мають низький або середній рівень доходів.

     

    Уваги заслуговує проєкт МАГАТЕ із забезпечення питною водою країн, які цього потребують. Впровадження програми почали з Коста-Рики, Оману та Філіппін. Суть ініціативи полягає в тому, щоб країни раціональніше використовували свої водні ресурси та впроваджували нові методи очищення води. Для розв’язання цієї проблеми МАГАТЕ використовує методи ізотопної гідрології. Для цього береться певний ізотоп і за його допомогою ідентифікуються параметри речовини. Для кожного середовища використовують свої ізотопи: для виявлення бактерій – одні, для неорганіки – інші. У випадку з проєктом із забезпечення країн питною водою ядерні ізотопні методи дозволяють отримати найважливішу інформацію про джерела води й вплив людини на клімат. 

     

    Крім цього, у МАГАТЕ розробляють програми сільського господарства, які тісно пов’язані з медициною, у зв’язку зі збільшенням населення та зростанням попиту на продовольство. Зокрема спільний відділ МАГАТЕ та Продовольчої й сільськогосподарської організації ООН координує й підтримує прикладні дослідження за допомогою більш ніж 25 проєктів, до яких залучено понад 400 міжнародних та національних дослідницьких установ і дослідних станцій. Це допомагає країнам-членам розробляти й впроваджувати програми селекції, які засновані на опроміненні рослин, виявленні в них мутацій і попередньому відборі для зміцнення продовольчої безпеки та систем сталого рослинництва в усьому світі.

     

    Також на глобальному рівні розробляють і впроваджують засоби екологічно безпечних і стійких методів боротьби з основними комахами-шкідниками у сільському господарстві й ветеринарії. Зокрема комах стерилізують, опромінюючи малими дозами радіації. Після цього вони продовжують жити й запилювати рослини, але більше не можуть розмножуватися. Така методика використання стерильних комах сприяє зміцненню продовольчої безпеки та міжнародної торгівлі.

     

    Як ядерна медицина перемагає онкологічні захворювання

     

    Пріоритетним напрямком розвитку МАГАТЕ є боротьба з неінфекційними хворобами, як-от рак і серцево-судинні захворювання. Щорічно від них помирає від 10 до 15 мільйонів людей. Тому в МАГАТЕ створили програму, яка допомагає державам використовувати ядерні методи для профілактики, діагностики та лікування цих хвороб. Ініціатива передбачає розвиток чотирьох основних напрямків – харчування, діагностика та спостереження, радіаційна онкологія й променева терапія, гарантія якості.

     

    Умежах діагностики й спостереження створюють нові і вдосконалюють наявні установки ядерної медицини та діагностичної візуалізації. Останню використовують для створення зображень різних частин людського тіла в діагностичних і лікувальних цілях. В основі цього методу обстеження лежить здатність радіоактивних ізотопів до випромінювання. Найчастіше використовують комп’ютерне радіоізотопне дослідження – сцинтиграфію. Спочатку пацієнтові у вену, у рот або інгаляційно вводять радіоактивну речовину, як правило сполуки короткоживучого ізотопу техніцію з різними органічними речовинами. Потім випромінювання від ізотопів фіксує гамма-камера, яку поміщають над досліджуваним органом. Це випромінювання перетворюється і передається на комп’ютер, на екран якого виводиться зображення органу. Сучасні гамма-камери дозволяють отримати пошарові «зрізи» органу. Обстеження триває 10-30 хвилин, і весь цей час зображення на екрані змінюється. Тому лікар може бачити не тільки сам орган, а й спостерігати за його роботою.

     

    У методах, що використовуються для візуалізації та лікування, повинна бути точна дозиметрія і складні процедури гарантії якості. 

     

    Крім того, МАГАТЕ розробляє узгоджені на міжнародному рівні кодекси практики, керівні принципи й рекомендації щодо дозиметрії. МАГАТЕ належить дозиметрична лабораторія, яка відіграє ключову роль у поширенні практики безпечного та ефективного використання випромінювань для діагностики та лікування раку.

     

    Одним з важливих методів лікування є брахітерапія під візуальним контролем (IGBT). Це вид контактної променевої терапії, під час якої радіоактивний ізотоп (радію, іридію, індію, цезію або кобальту) вводиться безпосередньо всередину ураженого органа для контакту з раковою пухлиною. Під час брахітерапії медичний працівник вводить у тканини передміхурової залози радіоактивні імплантати, кожен розміром приблизно з зернину кунжуту. Імплантати певний час випромінюють радіацію, але залишаються в тканинах передміхурової залози протягом усього життя. Згодом вони втрачають радіоактивність і стають нешкідливими. Брахітерапію широко використовують для лікування пухлин шийки матки, тіла матки, передміхурової залози (простати), піхви, стравоходу, прямої кишки. 

     

    IGBT – метод променевого лікування раку, який має високий ступінь персоналізації й може бути адаптований під конкретні обставини. Це поліпшує показники виживаності за багатьох форм раку і знижує ризик ускладнень. Подальший розвиток і впровадження цієї технології робить ефективне лікування доступним для більшої кількості пацієнтів. І хоча брахітерапію використовують уже понад 100 років, метод IGBT набув поширення лише в останні 15 років. Це сталося завдяки прогресу в галузі медичної візуалізації у 3D та вдосконаленню дозиметрії.

     

    Для застосування IGBT створюють детальні тривимірні медичні зображення, що фіксують зміни об’єму органа, завдяки чому можна адаптувати й оптимізувати параметри брахітерапії з урахуванням потреб пацієнта. Зображення показують точний розмір і локалізацію пухлини та відповідних органів, що дозволяє скласти детальний план лікування і безпечно розмістити радіоактивні речовини поруч з пухлиною або всередині неї. Дозу опромінення надають як тимчасово (за допомогою знімного аплікатора, що містить радіоактивні джерела), так і постійно (використовуючи джерела-імпланти).

     

    Метод IGBT розроблений для того, щоб збільшити до максимуму дозу опромінення, необхідну для знищення ракових клітин. Водночас він зводить до мінімуму опромінення здорових клітин довкола пухлини. Для лікування деяких видів раку, як-от рак шийки матки, IGBT застосовують у поєднанні з дистанційною променевою терапією, а в деяких випадках, наприклад під час раку молочної залози й простати, його можуть використовувати як єдиний метод лікування. 

     

    ЗТ-ПЛР, або найточніший тест COVID-19

     

    Спеціалісти МАГАТЕ доклали багато зусиль, щоб ядерні методи використовували для боротьби з COVID-19. Зокрема, вони запропонували використовувати метод полімеразної ланцюгової реакції зі зворотною транскрипцією в реальному часі (ЗТ-ПЛР), про який можна дізнатися більш детально з нашої іншої статті.

     

    ЗТ-ПЛР часто плутають зі звичайним ПЛР, але це не одне і те саме. Адже коронавіруси містять лише РНК, тому і проникають у здорові клітини для розмноження та виживання. А щоб використати звичайний ПЛР-тест, потрібні ДНК, які потім багаторазово копіюють та ідентифікують спеціальним способом. Та замість пошуку голки в скирті сіна, отримуємо мільйони голок, з яких достатньо знайти одну за допомогою сильного магніту. Для виявлення генетичного матеріалу будь-якого патогену, зокрема вірусу, можна використовувати радіоактивний ізотопний маркер. Але для застосування цього методу та виявлення вірусу на ранньому етапі, вченим потрібно перетворити РНК вірусу в ДНК. Цей процес має назву зворотної транскрипції, під час якої за допомогою ферментів утворюється дволанцюгова ДНК на основі інформації в одноланцюговій РНК. Передача генетичної інформації відбувається в «зворотному» щодо транскрипції напрямку. Тож коли ЗМІ пишуть про ПЛР для виявлення коронавірусу, то йдеться саме про ЗТ-ПЛР.

     

    У партнерстві з Продовольчою й сільськогосподарською організацією ООН МАГАТЕ вже понад 20 років навчає спеціалістів по всьому світу, як використовувати метод ЗТ-ПЛР у реальному часі. За цей час метод суттєво вдосконалили, перейшовши від радіоактивних ізотопів до органічних барвників. 

     

    Варто зауважити, що ядерні методи діагностики використовуються не тільки для COVID-19, а й для інших небезпечних інфекційних хвороб: лихоманки Ебола, Зіка, MERS, SARS тощо.

     

    За останній рік понад 100 країн звернулись до МАГАТЕ за допомогою у виявленні COVID-19 та в боротьбі з поширенням інфекції.

     

    Ми також серед тих країн, які отримали допомогу від МАГАТЕ. Державне підприємство «Укрвакцина» Міністерства охорони здоров’я України отримало комплект обладнання для здійснення діагностики ЗТ-ПЛР. Закупівлю проведуть коштом членів організації. Комплект розрахований на 2000 тестів. Наразі постійне представництво України при міжнародних організаціях у Відні в тісній взаємодії з МАГАТЕ опрацьовує можливість отримання Україною додаткової технічної допомоги для боротьби з COVID-19. Для пересічного громадянина це означає можливість отримати кваліфіковану допомогу на основі сучасних методів.  

     

    Програма ЗОДІАК

     

    На додачу з червня 2020 року МАГАТЕ реалізує ініціативу «Комплексні дії з боротьби з зоонозними захворюваннями» (Zoonotic Disease Integrated Action, ZODIAC). Вона покликана допомогти країнам у запобіганні пандемій, які викликають бактерії, паразити, грибки або віруси, носіями яких є тварини і які можуть передаватися людині.

     

    ZODIAC – спільна ініціатива, яку очолює і координує МАГАТЕ у співпраці з ВООЗ, Всесвітньою організацією охорони здоров’я тварин та іншими партнерськими установами й лабораторіями. Програма сприятиме підвищенню готовності держав-членів і розширенню їхніх можливостей для оперативного виявлення спалахів цих хвороб і своєчасного реагування на них.

     

    Держави-члени отримають можливість користуватися спільними дослідженнями, навчальними курсами й технологіями, що дозволяють поліпшити нагляд за патогенами та діагностику захворювань, а також удосконалити профілактичні та протиепідемічні заходи. Учасники цієї ініціативи оперативно отримуватимуть інформацію про результати досліджень і розробок, що проводяться МАГАТЕ у співпраці з партнерами. Серед них – імунологічні, молекулярні, ядерні, ізотопні дослідження і випробування, а також результати використання опромінення для розробки вакцин.

     

    Чому це важливо

     

    Бурхливий розвиток ядерної медицини дає надію, що згодом лікування раку та виявлення гострих інфекційних хвороб ще на безсимптомних стадіях стане можливістю, яка буде доступною кожному. І флагманом у розвитку цього напрямку, безумовно, є МАГАТЕ – ядерна організація, що використовує атом у мирних цілях.

     

     

    Матеріал підготовано за підтримки Міжнародного Фонду «Відродження» та Європейського Союзу в рамках гуманітарної ініціативи «Людяність і взаємодопомога». Матеріал відображає позицію авторів і не обов’язково відображає позицію Міжнародного фонду «Відродження» та Європейського Союзу.

    ТЕКСТ: В'ячеслав Катречко
    Ілюстрації: Каталіна Маєвська
    Статті
    Наука
    Екологічно чиста отрута: уривок з книжки «Зоологічна екскурсія супермаркетом»

    Чому краще утриматися від «дикого» промислу морепродуктів, особливо у водоймах, де цвіте вода?

    Наука
    Передумови приходу диктаторів до влади: Італія, Німеччина, РФ

    Що стало передумовами приходу диктаторів до влади на прикладі фашистської Італії, нацистської Німеччини та путінської росії? Розповідає співавтор і ведучий каналу «Історія Без Міфів» Владлен Мараєв.

    Людина
    Як кожен з нас може подякувати військовим і допомогти їм з адаптацією

    Як змінюється світосприйняття військових і що ми можемо зробити, аби висловити їм вдячність і допомогти в адаптації до мирного життя?

    Біологія
    Не тільки в історії. Який слід залишить війна в наших генах

    Як війни, голод та важкі психологічні травми залишають слід у геномі людини й чи можемо ми на це якось повпливати?

    Космос
    Що таке сонячні плями і чи впливають вони на людей

    Чи можуть спалахи на Сонці та магнітні бурі провокувати погане самопочуття в людей?

    Ідеї
    Пропаганда у російському кіно

    Як кіно стало частиною пропагандистської та політичної ідеології росії та чи можна якось дати цьому раду?

    Повідомити про помилку

    Текст, який буде надіслано нашим редакторам: