Dược chất phóng xạ trong điều trị ung bướu (Phần3)

3. Chọn các hạt nhân phóng xạ dùng trong đánh dấu các hợp chất điều trị

Các hạt nhân phóng xạ được nhiều tác giả lựa chọn có thể chia làm 5 nhóm theo thứ tự các loại phóng xạ chính, như trình bày dưới đây:

Các hạt nhân phóng xạ dùng trong điều trị

Nhóm thứ nhất phát tia alpha. Các hạt alpha đi khá ngắn trong tổ chức, chỉ khoảng 50 ¸ 90 mm, nghĩa là chỉ xuyên qua được khoảng 10 tế bào kể từ điểm phân rã phóng xạ của nó. Năng lượng bức xạ tia alpha được truyền vào tổ chức rất nhanh nên nó chỉ đi được quãng đường rất ngắn như vậy. So với tia beta thì tính trong một đơn vị khoảng cách, sự mất dần năng lượng của tia alpha lớn hơn 400 lần. Cụ thể là có thể truyền năng lượng từ 80 ¸ 100 keV trong 1 mm và như vậy thì xuyên qua một tế bào nó có thể để lại 1 MeV. Với mức năng lượng này đủ để bẻ gãy cấu trúc của vòng xoắn ADN (axit nhân của tế bào). Qua nghiên cứu trên tế bào cho thấy nếu điều trị bằng tia a thì không có sự tăng oxy và sự tự sửa chữa rất ít sau quá trình phá huỷ do phóng xạ. Các hạt nhân phát tia a hấp dẫn nhất hiện nay là ²¹¹At và ²¹²Bi (có T_1/2 tương ứng là 7,2 giờ và 60,6 phút). Phổ năng lượng của ²¹²Bi có thể kéo dài tới 3,8 giờ. ²¹¹At mới chỉ thực nghiệm trên súc vật, còn trên người thì mới chỉ là giả định mà thôi.

Các hạt nhân phát tia a khác cũng có nhiều ưu điểm trong điều trị là ²²³Ra và ²²⁵Ac. ²²⁵Ac có T_1/2 = 10 ngày và có hạt nhân con là ²¹³Bi, do đó nó có thể dùng để sản xuất Generator ²²⁵Ac/ ²¹³Bi.

Nhóm thứ hai là nhóm điều trị bằng tia beta. Nhóm này được chia làm ba loại dựa theo khả năng đâm xuyên trong không khí của tia beta. Đó là dãy đi được dưới 200 mm và dưới 1mm và dãy đi được dài hơn 1mm. Ngoài những hạt nhân phóng xạ trên đã dùng trong điều trị ung thư hiện nay, nhiều tác giả khác đã dùng ¹³¹I, ³²P, ⁸⁹Sr và ⁹⁰Y từ nhiều năm nay. ¹³¹I là hạt nhân phóng xạ được chọn rất sớm làm chất đánh dấu vì nó dễ liên kết hoá học với các hợp chất hữu cơ và các đại phân tử sinh học. Vì ¹³¹I có độ tinh khiết hạt nhân phóng xạ cao do được điều chế từ lò phản ứng hạt nhân theo phương pháp bắn phá hạt nhân Bra tinh khiết, cho nên khi đánh dấu vào các hợp chất sẽ thu được sản phẩm đánh dấu có hoạt tính riêng rất cao.

Nhóm cuối cùng làm nhóm phóng xạ do chiếm điện tử lớp trong cùng hoặc do chuyển đổi nội tại. Sự chuyển đổi này tạo ra hàng loạt những lỗ trống trong lớp vỏ điện tử của nguyên tử phân huỷ và tạo ra những bức xạ hãm của các điện tử có năng lượng thấp. Những bức xạ này đa số cũng có khả năng đâm xuyên rất ngắn (dưới 10 A⁰) và sự phá huỷ sinh học phóng xạ sẽ chỉ xảy ra khi tia phóng xạ này tiến rất sát ADN của nhân tế bào. Ví dụ đối với ¹²⁵I, khả năng tiêu diệt tế bào tăng lên 300 lần nếu như bức xạ điện tử Auger xuất hiện ở gần sát hệ gen AND so với xảy ra ở màng tế bào.

Mặc dù ¹²⁵I đã được dùng trong điều trị cường giáp trạng, nhưng một số dược chất phóng xạ đánh dấu ¹²⁵I vẫn được dùng như một chất gắn kết với ADN. Những chất như droxy uridine – ¹²⁵I, chất này có thể bẻ gãy ADN khi nó nằm trong nhân tế bào.

¹²³I phát bức xạ cũng tương tự như ¹²⁵I với mức năng lượng là 125 ¸ 155 keV. Sự phá huỷ ADN cũng được khẳng định khi nó được gắn vào deoxyuridine. Nếu dùng chất này để điều trị thì tránh được những tính chất độc hại như dùng ¹³¹I gây ra. Kích cỡ của khối u và sự tập trung không đồng đều của thuốc phóng xạ cũng ảnh hưởng đến việc chọn hạt nhân phóng xạ trong đánh dấu vào hợp chất điều trị. Sự truyền năng lượng của các tia bức xạ b qua vùng “lạnh” trong khối u còn phụ thuộc vào đường kính của vùng lạnh và phụ thuộc cả vào năng lượng bức xạ b.

Việc chọn hạt nhân phóng xạ trong điều trị còn phụ thuộc vào sự có mặt của nó trong thị trường và giá cả của chúng. Các sản phẩm từ Cyclotron thường là rất đắt và cũng vì nửa chu kỳ phân huỷ ngắn nên thường là hao phí quá nhiều trong vận chuyển. Do đó tốt nhất là dùng các sản phẩm từ Generator thích hợp ngay tại khoa điều trị.

Các hạt nhân phóng xạ trên đây được đánh dấu vào các hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ để nhờ các phân tử chất mang này đưa hạt nhân phóng xạ vào các đích cần điều trị. Ví dụ một số chất như sau:

- ¹³¹I ở dạng dung dịch Na¹³¹I để điều trị một số bệnh tuyến giáp.

- ³²P ở dạng Na₂PO­₄ dùng để điều trị bệnh đa hồng cầu và thrombocytosis.

- ¹⁵³Sm trong hợp chất EDTMP – ¹⁵³Sm để điều trị ung thư di căn vào xương.

- ¹⁸⁶Re trong HEDP – ¹⁸⁶Re điều trị ung thư di căn xương.

- ¹¹⁴In đánh dấu vào octreotid để điều trị nhiều loại khối u theo cơ chế liên kết với receptor của phân tử somatostatin trên bề mặt tế bào khối u.

- ⁹⁰Y đánh dấu vào kháng thể kháng nguyên CD20 để điều trị u hạch không Hodgkin theo cơ chế miễn dịch.

Hiện nay nhiều nhà nghiên cứu về hoá dược phóng xạ kết hợp với các thày thuốc lâm sàng đã và đang đi vào hướng điều trị đích đặc hiệu . Nghĩa là làm thế nào để đưa thuốc phóng xạ vào đúng tế bào khối u qua đường uống hoặc tiêm để bảo đảm diệt được tế bào u lành tính hay ác tính mà toàn bô cơ thể vẫn bình thường.

PGS.TS. Trần Xuân Trường , PGS.TS. Mai Trọng Khoa

TT.YHHN&UB Bạch mai và ĐH. Y Hà Nội