A sugárterápia az egyik leggyakoribb rákkezelési módszer, amelynek két fő alkalmazási formája van: a külső sugárkezelés és a belső radionuklid-terápia. Míg a külső sugárterápia közepes vagy nagyobb méretű gyorsítókat alkalmaz foton-, elektron-, proton- vagy ionnyaláb előállítására a beteg besugárzása céljából, a belső radionuklid-terápia radiofarmakonokat (radioaktív izotópot tartalmazó funkcionális gyógyszereket) juttat a beteg szervezetébe, amelyek a daganatban halmozódnak fel, és elektronokkal/pozitronokkal, illetve alfa-részecskékkel sugározzák be a célzott területet.
A béta-sugárzó radioizotópok, azaz a lutécium-177, a terbium-161 és a réz-67 kiemelt jelentőségűek a metasztatikus prosztatarák célzott radionuklid-terápiájában. A forgalomban lévő termékek közül a lutécium-177 alkalmazása a legelterjedtebb, de ezt az izotópot jelenleg a világon mindössze tíz speciális atomreaktorban tudják előállítani, így komoly zavar alakulhat ki az ellátási láncban, ha ezek közül az egyik karbantartás miatt leáll.
A lézeralapú sugárforrások potenciális alternatívát jelentenek a hagyományos technológiákkal (gyorsítókkal, ciklotronokkal, atomreaktorokkal stb.) szemben a radiofarmakonok gyártásához használt radioizotópok előállításában. Ennek bizonyítéka az ELI ALPS SYLOS3-LEIA-n nyalábvonalán és az Oszakai Egyetem Lézertechnológiai Intézetében nemrégiben végzett két sikeres, egymástól független kísérleti kampány, amelyek demonstrálták a lézeralapú neutronforrások fenti célra történő alkalmazhatóságát.
„A SYLOS 3 lézer által meghajtott, alacsony energiájú iongyorsító (LEIA-n) nyalábvonalat fogjuk használni, ioncélpont (pitcher) és neutronkonverter (catcher) konfigurációban. Összesen négy fém- és fémoxid-mintát fogunk besugározni a keltett gyors neutronnyalábbal, egy vagy több napon keresztül, attól függően, hogy milyen radionuklidot szeretnénk előállítani. Ezután minden minta aktivitását több gamma-spektrometriai, a vizsgált radionuklidok felezési idejéhez igazodó méréssel fogjuk meghatározni” – nyilatkozta Jeremy Brown a kísérleti program céljáról. A kutatásban a Vilniusi Egyetem munkatársai is részt vettek, mivel a melbourne-i Swinburne Műszaki Egyetem szoros szakmai kapcsolatban áll a Vilniusi Egyetemmel egy hosszú távú megállapodás alapján.
Az ausztrál kutató elismerte, hogy első pillantásra furcsának tűnik az ötlet, hogy lézeralapú neutronforrásokat alkalmazzanak radiofarmakológiai készítmények előállításához. A lézertechnológia azonban olyan szintre fejlődött, hogy ma már megvalósíthatónak tűnik ez a technológia. Jeremy Brown hat és fél évet töltött Európában, de mindig magfizikával foglalkozott.
„Az ELI tele van hihetetlenül tehetséges emberekkel. A sugárvédelmi munkatársaktól kezdve a nyalábvonalon dolgozó doktoranduszokig, posztdoktorokig és lézertechnikusokig. Nem csak mi, felhasználók, hanem ők is nélkülözhetetlenek a kísérletek sikeréhez” – mondta Jeremy Brown, aki szerint Európa komolyan veszi a tudományt, és sok energiát fektet bele.
A magfizikus bevallotta, hogy másfél évvel ezelőttig nem is hallott az ELI ALPS létezéséről. Amikor Szegedre érkezett, rájött, hogy a létesítmény sokkal jobb, mint amire számított. Ez egy csodálatos intézet, Szeged pedig egy gyönyörű és kellemes hely, de a legfontosabb, hogy itt mindenki nagyon felkészült, segítőkész, nyitott és hajlandó megbeszélni még a legalapvetőbb problémákat is.
A kutató szerint az itt szerzett tapasztalatok nagyon tanulságosak voltak. A LEIA-n remek kiindulási pont volt, de léteznek más sugárnyalábok is, amelyek talán jobban megfelelnének az ilyen típusú kísérletekhez. Ehhez azonban egyedi kísérleti állomásokra lesz szükség. Az első kísérlet célja az volt, hogy megvizsgálják, működik-e a koncepció. Egyes eredmények arra utalnak, hogy ez a módszer speciális gyógyszerek előállítására is felhasználható.
Jeremy Brown szerint e munka nyomán elindulhat egy közös, ausztrál-litván-magyar program egy olyan kompakt, lézeralapú neutronforrás-rendszer kifejlesztésére, amely könnyen telepíthető a kórházak nukleáris medicina osztályaira bárhol a világon.
Beismerte, hogy kezdetben néhány éven belül megvalósíthatónak tartotta ezt a fejlesztést. Most azonban úgy véli, hogy legalább négy-tíz évre lesz szükség. Véleménye szerint a rendelkezésre álló létesítmények közül valószínűleg az ELI az egyik legjobban felszerelt, amely valóban segíthet ennek a technológiának a fejlesztésében. Az ausztrál fizikus szívesen visszatérne Szegedre és folytatná kutatásait e cél elérése érdekében.
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
A LEIA nyalábvonalat a Szegedi Tudományegyetemen működő Nemzeti Lézeres Transzmutációs Laboratórium (NLTL) csapata tervezte és üzemelteti Osvay Károly vezetésével, aki jelenleg az ELI ERIC tudományos főmunkatársa is. Érdemes megemlíteni, hogy az egyetem további két munkatársa a közelmúltban részmunkaidős alkalmazottként csatlakozott az ELI ALPS -hoz. Gilinger Tibor fiatal kutatóként, Jäger Zoltán pedig tudományos munkatársként dolgozik az intézet Tudományos Igazgatóságának a kötelékében.
A projektben kulcsfontosságú szerepet játszott Parvin Varmazyar, Mohácsi Árpád és Kovács Ádám is. Parvin Varmazyar a Szegedi Tudományegyetem kutatója, Kovács Ádám pedig ugyanazon intézmény PhD hallgatója. Mohácsi Árpád az ELI ALPS Vákuumtechnológiai csoportjának vezetője és az Optikai műhely megbízott vezetője.
Fotók: Balázs Gábor