Narodowe Centrum Badań Jądrowych w Otwocku — Świerku jest jedyną tego typu instytucją w Polsce. Co więcej, to jedyny instytut badawczy, który dysponuje badawczym reaktorem jądrowym „Maria” wytwarzającym izotopy wykorzystywane w medycynie. Czym jest medycyna nuklearna i co powinniśmy wiedzieć o badaniach jądrowych w kontekście badań diagnostycznych oraz leczenia schorzeń?
Narodowe Centrum Badań Jądrowych w Otwocku-Świerku jest wiodącą instytucją w zakresie badań jądrowych wśród innych podobnych ośrodków na całym świecie. Tak rozwiniętych technologicznie instytutów jest zaledwie kilkadziesiąt. To, co wyróżnia otwockie Centrum na ich tle, to wykorzystanie infrastruktury badawczej do celów produkcyjnych — głównie do wytwarzania izotopów medycznych używanych w medycynie nuklearnej.
Gościem Radiokliniki była dr hab. inż. Renata Mikołajczak z Narodowego Centrum Badań Jądrowych w Otwocku — Świerku. Zapraszamy do wysłuchania podcastu!
Czym jest medycyna nuklearna?
Medycyna nuklearna wykorzystuje właściwości izotopów promieniotwórczych. Ich zachodzące pod wpływem różnych czynników przemiany i emitowane promieniowanie służą do diagnostyki wielu schorzeń oraz leczenia niektórych z nich.
Medycyna nuklearna jest więc gałęzią medycyny, która zajmuje się tematyką związaną z diagnozowaniem oraz leczeniem chorób przy użyciu izotopów promieniotwórczych. Wykorzystuje się je m.in. w terapii nowotworów, kiedy określone pierwiastki w śladowych ilościach wprowadza się do organizmu człowieka.
Medycyna nuklearna i badania jądrowe w Polsce – kilka słów o historii
Początki Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) sięgają jeszcze przełomu lat 50. i 60. XX wieku, kiedy to do życia powołano Instytut Badań Jądrowych w Świerku, który dziś jest już jedną z dzielnic Otwocka. Utworzenie Instytutu było podyktowane decyzją o opracowaniu projektu i budowie pierwszego w Polsce reaktora atomowego. Od tamtego czasu Instytut Badań Jądrowych kilkukrotnie się przekształcał i w 2011 roku w wyniku połączenia ówcześnie działających Instytutu Energii Atomowej i Instytutu Problemów Jądrowych powstało Narodowe Centrum Badań Jądrowych — największy instytut badawczy w Polsce, zatrudniający około tysiąca pracowników.
Pierwszym działającym reaktorem w Polsce był reaktor „Ewa”, który przez wiele lat był źródłem izotopów medycznych. Dziś „Ewa” jest już na zasłużonej emeryturze, ale jej zdania obecnie wypełnia reaktor jądrowy „Maria”, uruchomiony po raz pierwszy w 1974 roku. Pozyskiwaniem izotopów medycznych już wkrótce będzie zajmowało się również Centrum Projektowania i Syntezy Radiofarmaceutyków Ukierunkowanych Molekularnie „CERAD”, które powstaje dzięki współfinansowaniu Unii Europejskiej. W Centrum znajdą się nie tylko nowoczesne laboratoria badawcze, ale również nowe urządzenie do napromieniania izotopów w celach medycznych — cyklotron, który będzie pozyskiwał cząstki, których nie można uzyskiwać w reaktorze „Maria”.
Co powinniśmy wiedzieć o badaniach jądrowych?
Czy działalność NCBJ, wykorzystującego reakcje jądrowe, można więc porównać do elektrowni atomowej? Przeciętnemu odbiorcy słowo „jądrowy” kojarzy się oczywiście z rozpadem atomów, czego kilka, a może kilkadziesiąt lat temu uczono nas w szkole. Procesy zachodzące w jądrze atomowym związane z promieniotwórczością określa się jako zjawiska jądrowe. Można wykorzystywać je jednak na wiele sposobów, także wykorzystując rozpad promieniotwórczy i emitowane promieniowanie jonizujące do celów medycznych. Tym właśnie zajmuje się Narodowe Centrum Badań Jądrowych w Otwocku.
NCBJ wykorzystuje promieniowanie jonizujące do diagnozowania i leczenia niektórych schorzeń.
Jak mówi dr hab. inż. Renata Mikołajczak, bezpieczeństwo pracy jest podstawową zasadą instytutu w Otwocku. Jego działalność ma przede wszystkim pomagać, a nie szkodzić. Medycyna nuklearna i badania jądrowe nie powinny więc budzić naszych obaw. Również praca w warunkach narażenia na promieniowanie jonizujące jest bardzo dobrze opisana wymaganiami prawa atomowego. Nadzorują ją także instytucje państwowe, które kontrolują przestrzeganie wszelkich zasad bezpieczeństwa. Warto także zaznaczyć, że w tworzeniu preparatów radiofarmaceutycznych biorą udział wysoko wykwalifikowani pracownicy – chemicy, biotechnolodzy, farmaceuci i fizycy.
Medycyna nuklearna – badania jądrowe w medycynie
Narodowe Centrum Badań Medycznych pracuje na wielu płaszczyznach, także w obszarach medycyny. W tym celu wykorzystuje się między innymi wiązki neutronów. Neutrony wytwarzane w reaktorze „Maria” na terenie instytutu w Otwocku-Świerku wykorzystuje się do napromieniania wybranych materiałów tarczowych. Powstające w ten sposób pierwiastki promieniotwórcze odzyskuje się i przetwarza do postaci, która może być wykorzystana później do celów medycznych.
Materiały tarczowe zawierają atomy pierwiastka, który po napromieniowaniu neutronami ulega rozpadowi promieniotwórczemu z emisją odpowiedniego promieniowania i wytworzeniem właściwego pierwiastka promieniotwórczego. Inaczej mówiąc: do reaktora wkłada się materiał, który nie jest promieniotwórczy, po napromieniowaniu neutronami wyjmuje się materiał promieniotwórczy, który zawiera wybrany pierwiastek. Oczywiście należy go odzyskać i przetworzyć do postaci farmaceutycznej. W wielu przypadkach trzeba także połączyć go z innymi cząsteczkami, aby uzyskać pożądane działanie już w organizmie pacjenta.
Promieniowanie jonizujące znajduje dwa główne zastosowania w medycynie nuklearnej — wykorzystuje je w diagnostyce niektórych schorzeń oraz w terapii nowotworów złośliwych.
Promieniowanie jonizujące w diagnostyce
Podanie preparatu zawierającego izotop emitujący promieniowanie typu gamma lub promieniowanie pozytonowe w procesie diagnostycznym pozwala na wykrycie ewentualnych schorzeń. Lekarz obserwuje, w jakich tkankach i miejscach organizmu kumuluje się preparat. Wszelkie nieprawidłowości w jego gromadzeniu są później monitorowane przez zewnętrzne urządzenia (tzw. skanery). Informacja o nieprawidłowościach gromadzenia jest dla lekarza informacją, którą później interpretuje i ocenia, a następnie stawia diagnozę.
Warto wiedzieć! Informacji pozyskiwanych z badań diagnostycznych wykorzystujących promieniowanie jonizujące nie można uzyskać w inny sposób. Medycyna nuklearna zajmująca się zagadnieniami związanymi z diagnostyką i leczeniem chorób za pomocą izotopów promieniotwórczych ocenia schorzenia w układzie dynamicznym. W diagnostyce pokazuje więc nie tylko obraz narządów i tkanek, ale także ich funkcje. Sztandarowym przykładem takiej metody diagnostycznej jest m.in. badanie PET–CT, czyli pozytonowa tomografia emisyjna oraz badanie serca. W kardiologii wykorzystuje się je na przykład w celu pokazania stopnia ukrwienia mięśnia sercowego, jego żywotności i ewentualne miejsca objęte zawałem.
To może Cię zainteresować: EKG, holter, echo serca i inne badania diagnostyczne w kardiologii – przewodnik
Promieniowanie jonizujące znajduje zastosowanie w diagnostyce chorób:
- onkologicznych
- kardiologicznych
- neurologicznych
- endokrynologicznych
- i wielu innych
Sprawdź również: Tarczyca – funkcje, diagnostyka i objawy zaburzeń
Promieniowanie jonizujące w leczeniu nowotworów
Choć materiały promieniotwórcze w medycynie powszechnie wykorzystuje się w diagnostyce wielu schorzeń, najczęściej są jednak kojarzone z leczeniem nowotworów. Komórki nowotworowe zachowują się inaczej niż komórki zdrowe i różnice w ich metabolizmie wykorzystuje się do produkowania radiofarmaceutyków, które następnie gromadzą się w sposób swoisty w tkance nowotworowej.
Wykorzystywaniem izotopów do celów medycznych, w tym także do leczenia nowotworów, zajmuje się także Narodowe Centrum Badań Jądrowych. Badacze projektują znaczniki, prowadzą badania nad nowymi postaciami leków i zajmują się również produkcją nowych preparatów zgodnie z wymaganiami prawa farmaceutycznego.
Wszystkie produkty lecznicze wytwarzane w NCBJ, które zostały zarejestrowane i tym samym podlegają nadzorowi Ministerstwa Zdrowia, są wynikiem wieloletnich badań pracowników Centrum nad nowymi technologiami wykorzystywanymi w medycynie nuklearnej.
Narodowe Centrum Badań Jądrowych posiada także swoje własne, oryginalne leki, które weszły już do praktyki leczniczej. Jak do tej pory w NCBJ powstało kilkanaście rodzajów środków leczniczych i setki tysięcy pojedynczych dawek leczniczych. Co więcej, Centrum w Otwocku-Świerku zajmuje się także dostarczaniem do szpitali narzędzi, dzięki którym otrzymuje się izotopy dla pacjentów, czyli generatora technetu-99m. Ponadto NCBJ eksportuje izotopy promieniotwórcze do innych ośrodków na całym świecie oraz gotowe produkty lecznicze.
Co ciekawe, Narodowe Centrum Badań Jądrowych w Otwocku — Świerku nie jest tajemną i ukrytą przed światem instytucją. Po spełnieniu wszelkich procedur obowiązujących w Centrum można do niego wejść (na przykład podczas dni otwartych) i przy zachowaniu wszelkich niezbędnych rygorów bezpieczeństwa nieco bliżej przyjrzeć się pracy NCBJ.
Więcej informacji na temat prac badawczych Narodowego Centrum Badań Jądrowych w Otwocku-Świerku: ncbj.gov.pl
Medycyna nuklearna: podcast do wysłuchania
Naszym gościem była dr hab. inż. Renata Mikołajczak z Narodowego Centrum Badań Jądrowych w Otwocku – Świerku. Zapraszamy do wysłuchania całej rozmowy!
