Jednoduchý princip, který může pomoct zachraňovat životy. Čeští vědci umějí rychle a čistě roztřídit molekuly ytterbia a lutecia

Krabička svými rozměry sedí přesně na menší kuličku, větší je do ní potřeba zatlačit. A na stejném principu fungují molekuly, které vyvinul tým Miloslava Poláška
Krabička svými rozměry sedí přesně na menší kuličku, větší je do ní potřeba zatlačit. A na stejném principu fungují molekuly, které vyvinul tým Miloslava Poláška

Radioterapie, tedy jedna z metod léčby rakoviny, by mohla být zase o něco dostupnější. Vědci z Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd vymysleli rychlejší metodu výroby radioaktivního prvku lutecium, který je pro radioterapii vhodný.

Lutecium-177 je radioaktivní prvek, který se používá při takzvané radioterapii. Dopraví se k rakovinovým buňkám, kde se rozpadne na radioaktivní částice.

Ty trhají všechno kolem sebe jako nějaký šrapnel, který vyletí z granátu. A když přetrhnou DNA rakovinové buňky, ona to už neumí opravit a zahyne,“ popisuje Miloslav Polášek z Ústavu organické chemie a biochemie.

Vědecká práce jako pro Popelku

Na rakovinu je potřeba útočit ze všech stran, říká český vědec. Vyvíjí nový lék, který zefektivní imunoterapii

NK buňka lidského imunitního systému je schopná rozeznat virem napadenou nebo nádorovou buňku a zlikvidovat ji

Český start-up Machavert, který založila skupina kolem vědce Jakuba Stazsak-Jirkovského, se jako první a jediný na světě připravuje na klinické testy léku, jehož fosfolipidy aktivují takzvané NK buňky. Ty pak aktivně napadají a likvidují rakovinu. Lék by mohl být k dispozici už zhruba za pět let. Výzkum nedávno finančně podpořila i vláda státu Colorado. Do americké laboratoře se zajel podívat reportér Petr Kološ.

Lutecium se takto používá například při léčbě rakoviny slinivky. Vyrábí se ozařováním ytterbia v jaderném reaktoru. Problém je v tom, že při tomto procesu nevzniká čisté lutecium. „Zůstane ve směsi s yterbiem, a to ne úplně ve vhodném poměru. Na žádoucí lutecium se přemění asi jeden z pěti tisíc atomů,“ pokračuje Miloslav Polášek.

Oddělit ytterbium a lutecium je extrémně těžké, protože jsou to dva snad nejpodobnější prvky, které byste v periodické tabulce prvků hledali. A nejenže je jejich separace těžká, ale je tu i velmi nevýhodný poměr. Potřebujeme vytřídit malé množství lutecia z velkého množství prvků ytterbia, které naopak nepotřebujeme.“

Každá minuta se počítá

Dr. Miloslav Polášek, vedoucí skupiny cíleného výzkumu Koordinační chemie na Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR

Izolace lutecia z této směsi proto doteď trvala zhruba 10 hodin. Tým Miloslava Poláška ale vyvinul speciální molekulu, takzvaný chelátor, která je zvládne zjednodušeně řečeno roztřídit až 10krát rychleji.

A to je u přípravy radioaktivních látek, které se vědcům rozpadají přímo pod rukama, naprosto zásadní. „Potřebujeme pracovat rychle, abychom ztratili co nejméně materiálu,“ dodává vědec.

Jednoduchý princip, velké výsledky

Proton a bor představují naději současné onkologie. Nová terapie by mohla zefektivnit léčbu rakoviny

Protonové centrum (ilustrační snímek)

Česko-italský vědecký tým experimentuje s borem v rakovinných buňkách. Díky jeho práci by se v budoucnosti mohla zlepšit šetrnost a efektivita protonové léčby. Takzvaná proton-borová terapie by mohla pomoci především pacientům trpícím nádory hluboko v tkáních. Výhodou nové metody by mělo být i to, že nevyžaduje od zdravotnických zařízení horentní investice do technologií.

Chelátor umí navázat oba prvky, ytterbium přitom ale naruší jeho strukturu a je možné ho tak ve směsi lépe rozpoznat. Miloslav Polášek to reportérovi Experimentu Vojtěchu Kovalovi ukazuje pomocí dvou kuliček a krabičky, která symbolizuje chelátor.

Jedna z nich je větší a jedna menší, ale liší se jen o milimetr. Pouhým okem jde tedy jen těžko rozeznat, která z nich představuje menší lutecium. Krabička svými rozměry sedí přesně na menší kuličku, větší je do ní potřeba zatlačit. A na stejném principu fungují molekuly, které vyvinul tým Miloslava Poláška.

Dokážou velmi dobře rozpoznat rozdíl mezi oběma kovy a my potom komplex molekuly s navázaným luteciem použijeme pro separaci, protože najednou je rozdíl mnohem víc patrný,“ dodává vědec.

Výzkum chemických vzorků není jen laboratorní hra, ale může nést výsledky v boji o záchranu životů

Naděje pro pacienty

Díky rychlejšímu izolování lutecia je možné vyrábět ho více a také ve větší kvalitě. „Veškerá naše měření zatím ukázala, že takto získané lutecium je extrémně čisté. Nedetekovali jsme v něm žádné nečistoty, zdůrazňuje Miloslav Polášek.

Práce českých vědců zaujala i amerického výrobce radioaktivních látek pro zdravotnické účely SHINE Medical technologies, který s Ústavem uzavřel licenční smlouvu.

Vědci proto doufají, že by se tak tento prvek mohl pro radioterapii začít používat častěji, například i při léčbě rakoviny prostaty.

Spustit audio
autoři: Vojtěch Koval, Anna Duchková|zdroj: Český rozhlas

Související