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好消息頻發!這種最先進的靶向藥,向國産邁進

作者:中國科學報

文 | 《中國科學報》 記者 倪思潔

最近,科技領域多次出現與“新核素”有關的消息。2月初,中國科學院近代實體研究所(以下簡稱近代實體所)及其合作者在《實體快報B》上宣布首次合成了新核素锕-203;兩周後,他們又在《實體評論快報》上宣布合成出新核素锇-160、鎢-156;3月末,他們宣布中國超重元素研究加速器裝置重新整理流強紀錄……

提到核素,很多人都會聯想到癌症靶向藥。靶向藥是一種以核素為原材料的藥物,相比放療、化療等治療手段副作用更小,且療效精準,被視為抗癌的“希望之光”,可以通過靜脈注射等方式精準找到惡性良性腫瘤所在位置,定點“殺死”癌細胞。

記者了解到,目前,受制于核心技術、裝備及創新研發等因素,大陸用于診療的醫用核素90%依賴進口,而醫用核素中最先進的一種——阿爾法同位素靶向藥物,更是全部依賴進口。

那麼,這些新核素好消息的背後,大陸核素大規模制備能力究竟如何?靶向藥物的研制局面是否有可能扭轉?近日,《中國科學報》記者走進新核素消息的來源——近代實體所一探究竟。

阿爾法醫用核素“全世界奇缺”

在近代實體所蘭州新區的園區裡,一台基于強流超導直線加速器的醫用同位素研發平台(IP-SAFE)正在如火如荼的建設之中。

該平台占地面積約140畝,總建築面積達2.82萬平方米。建成後,它将成為世界首台高産額、高純度的治療用阿爾法同位素生産平台。

“加速器輻射技術是制備醫用同位素的新趨勢和新方向。通過這個平台,我們希望實作醫用同位素量産關鍵核心技術及裝備自主可控,解決醫用同位素原材料供給面臨的‘卡脖子’問題,助推大陸精準放療産業鍊、供應鍊高品質發展。”近代實體所黨委書記、副所長胡正國說。

醫用同位素靶向藥物,包括診斷用的單光子同位素藥物和正電子同位素藥物,治療用的阿爾法同位素藥物、貝塔同位素藥物等。在治療用同位素藥物中,與貝塔同位素藥物相比,阿爾法同位素藥物能更精準、有效、安全地治療轉移擴散的微小散在惡性良性腫瘤,與粒子束外照射實體惡性良性腫瘤形成互補,是目前醫用同位素發展的科技制高點,也是國際放射治療的熱點和新發展趨勢。

近代實體所成果轉化與産業處處長李國宏介紹,由于治療用的阿爾法同位素純度要求高、化學分離難度大、規模化量産的難度較大,這類藥物在全世界奇缺,價格極高。正因如此,阿爾法同位素的規模化生産技術已成為發達國家的研發熱點,其核心技術更被嚴格管控。

“在規模化生産阿爾法同位素靶向藥方面,大陸才剛剛起步。”李國宏介紹,面對大陸癌症患者和因癌症死亡人數劇增的嚴峻挑戰,以及醫用同位素日益增長的迫切需求和大陸醫用同位素大多依賴進口的殘酷現實,醫用同位素特别是醫用阿爾法同位素的規模化生産平台建設成為當務之急。

關鍵核心技術已攻克

2021年6月,國家原子能機構、科技部、公安部、生态環境部、交通運輸部、國家衛生健康委、國家醫保局、國家藥監局等八部委聯合釋出《醫用同位素中長期發展規劃(2021—2035年)》,成為大陸首個針對核技術在醫療衛生應用領域釋出的綱領性檔案。該規劃提出,到2025年,一批制約醫用同位素發展的關鍵核心技術取得突破。

“自然界中天然存在280多種核素,目前人工合成了3300多種,研究這些核素的衰變性質不僅具有重要的科學意義,而且有助于将它們應用在人們生活的各個方面。”近代實體所研究員張志遠告訴《中國科學報》。

從20世紀90年代起,該研究所的科研人員就開始了同位素研發工作,先後制備出汞-208、氰钴胺、镉-109、铥-167、鍺-68等同位素。如今,他們又制備出符合醫學純度的鐳-223、锕-225、钼-99、锝-99m等多種醫用阿爾法同位素,實作了同位素高純度高效率産生和自動化分離技術的突破。

張志遠介紹,依托近代實體所的蘭州重離子加速器,在中國科學院戰略性科技先導專項“未來先進核裂變能——ADS嬗變系統”支援下,科研人員已解決了與産生和分離阿爾法同位素相關的科學問題,攻克了部分關鍵核心技術。

他表示,在醫用阿爾法同位素量産的加速器方面,近代實體所已認證研制中國超重元素研究加速器裝置,掌握并突破了相關領域的關鍵核心技術,建造出世界首台20兆電子伏特/10毫安連續波質子超導直線加速器,在國際上首次實作連續波百千瓦質子束百小時長時間連續運作,連續波10毫安質子束穩定加速,為實作阿爾法醫用同位素的量産創造了條件。

從同位素到靶向藥物還有距離

“做出阿爾法同位素”與“成為靶向藥物”之間,還有一定的距離。

“目前,主要用于科學研究的中國超重元素研究加速器裝置,隻能制備少量的阿爾法同位素樣品。”胡正國說,“我們希望今年能生産出可用于臨床前試驗的藥量。”

他表示,正在建設的醫用同位素研發平台相當于中國超重元素研究加速器裝置的“放大版”,同樣采用了超導直線加速器方案,建成後束流強度和束流功率将是國外同類裝置的5到10倍,産額也将比國外同類裝備高5至10倍。

“作為國立科研機構,我們圍繞國家重大需求開展工作,努力将基礎研究成果應用于關鍵技術研發,在為人民生命健康服務的同時,也讓我們的研究成果轉化為新質生産力。”胡正國說。

胡正國表示,近代實體所正在與中國科學院福建物質結構研究所、甯波材料技術與工程研究所、上海藥物研究所等科研機構及各個醫院合作,共同開展阿爾法同位素靶向藥物的攻關。從同位素到新藥,“這一過程需要一個合作體系,需要多個行業、多個方向共同努力,不是幾家科研機關就能夠完成的”。

“我們希望有更多的研究機構和企業加入進來,共同完成這件事。”胡正國說。

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