Ny CERN -facilitet kan hjælpe medicinsk forskning i kræft

I dag, den nye CERN-MEDICIS-facilitet har for første gang produceret radioisotoper til medicinsk forskning. MEDICIS (Medical Isotopes Collected from ISOLDE) har til formål at levere en bred vifte af radioisotoper, hvoraf nogle kun kan produceres på CERN takket være den unikke ISOLDE -facilitet. Disse radioisotoper er primært bestemt til hospitaler og forskningscentre i Schweiz og i hele Europa. Der er for nylig gjort store fremskridt med brugen af ​​radioisotoper til diagnose og behandling, og MEDICIS vil gøre det muligt for forskere at udtænke og teste ukonventionelle radioisotoper med henblik på at udvikle nye metoder til bekæmpelse af kræft.

"Radioisotoper bruges i præcisionsmedicin til at diagnosticere kræft, såvel som andre sygdomme såsom uregelmæssigheder i hjertet, og at levere meget små stråledoser præcis der, hvor de er nødvendige for at undgå at ødelægge det omgivende sunde væv, "sagde Thierry Stora, MEDICIS projektkoordinator. "Med starten af ​​MEDICIS, vi kan nu producere ukonventionelle isotoper og hjælpe med at udvide anvendelsesområdet. "

Et kemisk element kan eksistere i flere varianter eller isotoper, afhængigt af hvor mange neutroner dens kerne har. Nogle isotoper er naturligt radioaktive og er kendt som radioisotoper. De kan findes næsten overalt, for eksempel i sten eller endda i drikkevand. Andre radioisotoper er ikke naturligt tilgængelige, men kan fremstilles ved hjælp af partikelacceleratorer. MEDICIS anvender en protonstråle fra ISOLDE - Isotope Mass Separator Online -anlægget på CERN - til at producere radioisotoper til medicinsk forskning. Det første parti, der blev produceret, var Terbium ¹⁵⁵ Tb, som betragtes som en lovende radioisotop til diagnosticering af prostatakræft, som tidlige resultater for nylig har vist.

Innovative ideer og teknologier fra fysik har bidraget til store fremskridt inden for medicin inden for de sidste 100 år, siden fremkomsten af ​​strålingsbaseret medicinsk diagnose og behandling og efter opdagelsen af ​​røntgenstråler og radioaktivitet. Radioisotoper bruges således allerede i vid udstrækning af det medicinske samfund til billeddannelse, diagnose og strålebehandling. Imidlertid, mange isotoper, der i øjeblikket bruges, kombinerer ikke de mest passende fysiske og kemiske egenskaber og, i nogle tilfælde, en anden type stråling kunne være bedre egnet. MEDICIS kan hjælpe med at lede efter radioisotoper med de rigtige egenskaber for at øge præcisionen for både billeddannelse og behandling.

"CERN-MEDICIS demonstrerer igen, hvordan CERN-teknologier kan gavne samfundet ud over deres brug til vores grundforskning. Med sine unikke faciliteter og ekspertise, CERN er forpligtet til at maksimere virkningen af ​​CERN -teknologier i vores hverdag, "sagde CERNs direktør for acceleratorer og teknologi, Frédérick Bordry.

Hos ISOLDE, højintensitets protonstrålen fra CERN's Proton Synchrotron Booster (PSB) er rettet mod specielt udviklede tykke mål, giver en lang række atomfragmenter. Forskellige enheder bruges til at ionisere, ekstraher og adskil kerner efter deres masse, danner en lavenergistråle, der leveres til forskellige forsøgsstationer. MEDICIS arbejder ved at placere et andet mål bag ISOLDE's. Når isotoperne er blevet produceret ved MEDICIS -målet, et automatiseret transportbånd fører dem til MEDICIS -anlægget, hvor radioisotoper af interesse ekstraheres gennem masseseparation og implanteres i en metallisk folie. De leveres derefter til forskningsfaciliteter, herunder Paul Scherrer Institut (PSI), universitetshospitalet i Vaud (CHUV) og Genèves universitetshospitaler (HUG).

En gang på anlægget, forskere opløser isotopen og fastgør den til et molekyle, såsom et protein eller sukker, valgt til at målrette tumoren præcist. Dette gør isotopen injicerbar, og molekylet kan derefter klæbe til den tumor eller det organ, der har brug for billeddannelse eller behandling.

ISOLDE har kørt i 50 år, og 1300 isotoper fra 73 kemikalier er blevet produceret på CERN til forskning på mange områder, herunder grundlæggende atomforskning, astrofysik og biovidenskab. Selvom ISOLDE allerede producerer isotoper til medicinsk forskning, den nye MEDICIS -facilitet vil give den mulighed for at levere radioisotoper, der naturligvis opfylder kravene fra det medicinske forskningssamfund.

CERN-MEDICIS er en indsats ledet af CERN med bidrag fra sin dedikerede videnoverførselsfond, private fonde og partnerinstitutter. Det drager også fordel af en EU-kommission Marie Skłodowska-Curie uddannelsesstipend, som har været med til at forme et paneuropæisk medicinsk og videnskabeligt samarbejde siden 2014.