Un isotopo raro molto richiesto per il trattamento del cancro è ora più disponibile per le aziende farmaceutiche che sviluppano e testano nuovi farmaci.

La Food and Drug Administration degli Stati Uniti ha recentemente confermato la ricezione del file principale del farmaco dell'Oak Ridge National Laboratory per il nitrato di attinio, che consente alle aziende farmaceutiche di fare riferimento al documento per supportare le applicazioni per i propri farmaci a base di Ac-225 senza divulgare informazioni proprietarie. La FDA richiede che un ingrediente farmaceutico attivo disponga di un file master del farmaco attivo prima di approvare i prodotti contenenti quell'ingrediente. Questo file contiene informazioni su Ac-225 derivato da torio-229, compresi i materiali utilizzati nella sua preparazione, e gli attuali processi di Good Manufacturing Practice coinvolti nella sua produzione.

ORNL produce Ac-225 per il Programma Isotopi del Dipartimento dell'Energia, che poi lo vende per ricerca e applicazioni. Per incontrare le missioni federali, facilitare la tecnologia emergente, ridurre la dipendenza degli Stati Uniti dall'approvvigionamento estero e promuovere la prosperità economica e la forza tecnica del paese, il DOE Isotope Program fornisce isotopi critici che scarseggiano.

Ac-225, un prodotto di decadimento del torio-229, viene utilizzato per il trattamento alfa terapia mirata per alcuni tipi di prostata, tumori cerebrali e neuroendocrini. Le particelle alfa ad alta energia che rilascia possono interrompere i processi del DNA, impedendo alle cellule tumorali di replicarsi o addirittura di ucciderle del tutto.

Ma l'Ac-225 non si trova naturalmente. ORNL, per il DOE Isotope Program, produce la maggior parte dell'offerta mondiale.

"La promessa della terapia alfa mirata è così grande, la domanda del radioisotopo supera già la quantità prodotta, " ha detto Laura Harvey di ORNL. Per aumentare l'offerta, il programma Isotope supporta la produzione di Ac-225 anche attraverso altri metodi, anche con l'uso di acceleratori.

Harvey fa parte di un team ORNL che produce Ac-225 da una scorta di torio-229 immagazzinata presso ORNL. Un sottoprodotto dei passati programmi nucleari, il materiale di torio è stato separato e recuperato per costruire l'attuale inventario di ORNL. Ac-225 è uno dei radioisotopi chiave che si verificano quando il torio decade.

La scorta di torio-229 viene periodicamente elaborata per recuperare radio-225, che decade nell'Ac-225 che viene recuperato e utilizzato nel trattamento del cancro. Il radio-225 che si accumula diventa una fonte secondaria di Ac-225. Ogni settimana, il team ORNL raccoglie Ac-225 per ulteriore purificazione e confezionamento per le spedizioni che vengono inviate ai clienti di tutto il mondo per la ricerca fondamentale, studi clinici e trattamenti.

"L'intero vantaggio del decadimento radioattivo è che non dobbiamo fare nulla di magico al torio per continuare a produrre Ac-225, " ha detto Paul Benny di ORNL. "È una risorsa di lunga durata che possiamo raccogliere continuamente".

La scienza che consente la separazione degli isotopi è il risultato di decenni di esperimenti rivoluzionari sulla separazione dei radioisotopi presso il reattore isotopico ad alto flusso di ORNL e il centro di sviluppo dell'ingegneria radiochimica, con il supporto del DOE Isotope Program. L'ORNL ha iniziato a lavorare per estrarre l'Ac-225 dalle scorte di torio più di due decenni fa, inviando la sua prima spedizione al National Cancer Institute nel 1997.

Soddisfare gli attuali requisiti delle buone pratiche di fabbricazione della FDA per un nuovo ingrediente farmaceutico attivo richiede in genere un paio di anni, ma ORNL e il DOE Isotope Program hanno sviluppato un piano e implementato i requisiti in 13 mesi per la sua produzione Ac-225 in loco. Harvey ha affermato che la cooperazione e il supporto a livello di laboratorio hanno reso possibile questa tempistica.

L'ORNL si è anche impegnato in modo significativo nello sforzo dell'Ac-225, fornendo spazio dedicato per celle calde e vano portaoggetti, spazio di stoccaggio in cui i materiali possono essere protetti e nuove attrezzature. Il team, che comprende tecnici, custodi, manager e altri, hanno ricevuto una formazione specializzata per il processo.

"Tutti in laboratorio hanno lavorato così duramente per assicurarsi che il programma Ac-225 avesse ciò di cui aveva bisogno per andare avanti, "Ha detto Harvey.

Questo perché si rendono conto dell'importanza del lavoro, ha detto Benny. Sebbene Ac-225 sia in sperimentazione clinica negli Stati Uniti, altri paesi hanno già trattato centinaia di malati di cancro con Ac-225 e la sua figlia di decadimento, bismuto-213. Il programma Isotope del DOE gestisce la distribuzione dell'Ac-225 attraverso il National Isotope Development Center.

Un paziente dalla Germania che aveva beneficiato di trattamenti con Ac-225 prodotto dall'ORNL si è preso la briga di contattare uno scienziato dell'ORNL coinvolto nella precedente produzione di Ac-225, per ringraziarla e farle sapere come la sua vita fosse migliorata grazie agli sforzi di ORNL.

"I membri del team sanno che alcune delle spedizioni stanno andando direttamente ai pazienti di tutto il mondo, " Benny ha detto. "È emozionante quando ti rendi conto che ciò che facciamo è importante e ha un impatto diretto sulla vita delle persone. Può fare la differenza, quando puoi dare alle persone la speranza e gli strumenti per combattere il cancro".