कैंसर चिकित्सा के लिए स्मार्ट कुंजी

उनके द्वारा उत्सर्जित विकिरण के लिए धन्यवाद, रेडियोधर्मी यौगिक इमेजिंग और कैंसर के उपचार दोनों के लिए अनुकूल हैं। उन्हें उपन्यास, तथाकथित रेडियोन्यूक्लाइड थेरानोस्टिक्स में उचित रूप से संयोजित करके, दोनों अनुप्रयोगों को जोड़ा जा सकता है। Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) और Heidelberg University की एक रेडियोफार्मेसी टीम ने अब इस तरह की प्रणाली प्रस्तुत की है अमेरिकी रसायन सोसाइटी का जर्नल (DOI: 10.1021/jac.2c08438) जो अब तक की सबसे बड़ी समस्याओं में से एक को सफलतापूर्वक हल करता है: यह शारीरिक रूप से प्रासंगिक तापमान पर काम करता है।

“मूल रूप से, हम इसे एक स्मार्ट कुंजी की तरह काम करने के बारे में सोच सकते हैं जिसका उपयोग हम अपने ऑटोमोबाइल को नियंत्रित करने के लिए करते हैं। हम तथाकथित रेडियोन्यूक्लाइड्स का उपयोग करते हैं, यानी अस्थिर परमाणु नाभिक, जो क्षय होने पर अनायास आयनित विकिरण उत्सर्जित करते हैं। हम डायग्नोस्टिक रेडियोन्यूक्लाइड के साथ ट्यूमर को ट्रैक करते हैं। रोगग्रस्त ऊतक के करीब लक्षित आंतरिक विकिरण को तब एक अलग, चिकित्सीय रेडियोन्यूक्लाइड द्वारा लिया जाता है,” HZDR के इंस्टीट्यूट ऑफ रेडियोफार्मास्युटिकल कैंसर रिसर्च के डॉ. मांजा कुबिल कहते हैं, अपने चिकित्सीय दृष्टिकोण का वर्णन करते हुए।

रेडियोन्यूक्लाइड थेराग्नोस्टिक्स विभाग में उनकी टीम ट्यूमर को ट्रैक करने और नष्ट करने के लिए वास्तव में इस प्रकार के पदार्थ विकसित करती है। इस प्रकार, शोधकर्ता रेडियोन्यूक्लाइड्स के मिलान जोड़े को नियोजित करते हैं, जो कि उनके अपघटन विशेषताओं के कारण, एक ही लक्ष्य अणु पर इमेजिंग और ट्यूमर थेरेपी दोनों के लिए उपयोग किया जा सकता है।

प्रासंगिक रेडियोन्यूक्लाइड स्थिर रूप से एक चेलेटर के रूप में जाना जाता है और एक प्रकार के रासायनिक पुल द्वारा बायोमोलेक्यूल से जुड़ा हुआ है। “चेलेटर शब्द लैटिन से आया है; इसका तना क्रेफ़िश के पंजों से घिरे होने से संबंधित है। हम एक आणविक पिंजरे की छवि पसंद करते हैं जो रेडियोन्यूक्लाइड को मजबूती से घेरता है ताकि यह शरीर में अनियंत्रित रूप से न फैल सके। अपने हिस्से के लिए लक्ष्य की तलाश करने वाले बायोमोलेक्यूल को कैंसर कोशिकाओं पर डॉकिंग साइट के साथ पूरी तरह से फिट होना चाहिए, ठीक उसी तरह जैसे ताले में चाबी होती है। रेडियोन्यूक्लाइड तब ट्यूमर के ऊतकों पर जमा होता है और विशेष रूप से इसके विनाशकारी प्रभाव को विकसित करता है – यही विचार है, “कुबिल कहते हैं।

व्यावहारिक तापमान पर स्थिर बंधन
उदाहरण के लिए, लुटेटियम-177, विशेष रूप से बीटा उत्सर्जक के रूप में विभिन्न ट्यूमर के इलाज के लिए इलेक्ट्रॉनों को छोड़ने के साथ-साथ इमेजिंग के लिए गामा किरणों के स्रोत के रूप में उपयुक्त है। Actinium-225, एक अल्फा उत्सर्जक जो कुशल उपचार के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, ट्यूमर को नष्ट करने में और भी अधिक प्रभावी है और यह भी बहुत कसकर chelator द्वारा बाध्य है। न तो रेडियोन्यूक्लाइड पृथ्वी पर स्वाभाविक रूप से होता है। उन्हें कृत्रिम रूप से तैयार करने के लिए उपयुक्त तरीकों का इस्तेमाल किया जाना चाहिए।

अल्फा उत्सर्जक दो प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन से बने कण छोड़ते हैं। उनका उपयोग कैंसर चिकित्सा में किया जाता है क्योंकि ऊतक में उनकी सीमा बहुत कम होती है, लेकिन फिर भी वे अपनी उच्च ऊर्जा के लिए बहुत प्रभावी ढंग से कैंसर कोशिकाओं पर हमला करते हैं और उन्हें मार देते हैं। ल्यूटेटियम-177 के मामले में सात दिनों और एक्टिनियम-225 के मामले में दस दिनों का उनका आधा जीवन इस उद्देश्य के लिए आदर्श है: प्रभावी उपचार को सक्षम करने के लिए यह काफी लंबा है।

फायदे के साथ नया चेलेटर
अब तक, बाजार में केवल एक जटिल एजेंट रहा है जो दोनों रेडियोन्यूक्लाइड्स को समान रूप से अच्छी तरह से बांधता है: DOTA। परमाणु चिकित्सा में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला चेलेटर अपने बहुत स्थिर धातु परिसरों के लिए जाना जाता है। लेकिन डीओटीए का एक बड़ा नुकसान है: केवल 80 डिग्री सेल्सियस से परे जैव रासायनिक स्थितियों के लिए बहुत उच्च तापमान पर, क्या चिकित्सीय रेडियोन्यूक्लाइड्स को पूरी तरह से बांधना संभव है। “यदि आप प्रोटीन डेरिवेटिव के साथ काम कर रहे हैं, तो ये तापमान बहुत अधिक हैं क्योंकि यहां तक ​​​​कि 40 डिग्री सेल्सियस विकृतीकरण में किक: वे नष्ट हो जाते हैं। हमारा नया चेलेटर सिस्टम इन कम तापमानों पर मज़बूती से काम करता है,” कुबिल को रिपोर्ट करते हुए खुशी हो रही है।

इसके अलावा, इन मामूली परिस्थितियों में, यह ज्ञात चेलेटर्स की तुलना में तेजी से रेडिओलेबलिंग प्राप्त करता है। एक अन्य लाभ यह है कि नई प्रणाली कुशलतापूर्वक विभिन्न बायोकॉन्जुगेट्स से जुड़ती है। इसका अर्थ है रोगग्रस्त ऊतक पर डॉकिंग साइटों की पसंद में वृद्धि। नव विकसित चेलेटर इस प्रकार नए मॉड्यूलर और वैयक्तिकृत फार्मास्युटिकल सिस्टम के लिए आधार बना सकता है जो आंशिक रासायनिक संरचनाओं का आदान-प्रदान करके इमेजिंग और थेरेपी के लिए विभिन्न क्षेत्रों के लिए तैयार किया जा सकता है।

प्रकाशन:
पी. सिसलिक, एम. कुबिल, के. ज़ारश्लर, एम. उलरिच, एफ. ब्रांट, के. एंगर, एच. वाडेपोहल, के. कोप्का, एम. बछमन, जे. पिएट्ज़्च, एच. स्टीफ़न, पी. कोम्बा, निजीकृत की ओर मेडिसिन: ल्यूटेटियम-177 और एक्टिनियम-225 के साथ इमेजिंग और थेरेपी के लिए एक चेलेटर अमेरिकी रसायन सोसाइटी का जर्नल2022 (

अतिरिक्त जानकारी:
डॉ. बिगड़ैल कुबेल
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हेल्महोल्त्ज़-ज़ेंट्रम ड्रेसडेन-रॉसडॉर्फ (HZDR) – एक स्वतंत्र जर्मन अनुसंधान केंद्र के रूप में – ऊर्जा, स्वास्थ्य और पदार्थ के क्षेत्र में अनुसंधान करता है। हम निम्नलिखित सवालों के जवाब देने पर ध्यान केंद्रित करते हैं:
• ऊर्जा और संसाधनों का कुशल, सुरक्षित और टिकाऊ तरीके से उपयोग कैसे किया जा सकता है?
• घातक ट्यूमर को अधिक सटीक रूप से कैसे देखा जा सकता है, विशेषता और अधिक प्रभावी ढंग से इलाज किया जा सकता है?
• प्रबल क्षेत्रों के प्रभाव में और सबसे छोटे आयामों में पदार्थ और पदार्थ कैसे व्यवहार करते हैं?

इन शोध सवालों के जवाब देने में मदद के लिए, HZDR बड़े पैमाने पर सुविधाओं का संचालन करता है, जिनका उपयोग शोधकर्ताओं द्वारा भी किया जाता है: आयन बीम सेंटर, ड्रेसडेन हाई मैग्नेटिक फील्ड लेबोरेटरी और हाई-पावर रेडिएशन सोर्स के लिए ELBE सेंटर।
HZDR हेल्महोल्ट्ज़ एसोसिएशन का एक सदस्य है और इसमें लगभग 1,500 कर्मचारियों के साथ छह साइटें (ड्रेसडेन, फ़्रीबर्ग, गोर्लिट्ज़, ग्रेनोबल, लीपज़िग, शेनफेल्ड) हैं, जिनमें से लगभग 670 वैज्ञानिक हैं, जिनमें 220 पीएच.डी. उम्मीदवार।

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