Cyclotron production of [68Ga]GaCl3 using solid target and its clinical adaptation through automated purification and GMP-grade production of [68Ga]Ga-DOTATATE

في عالم الطب الحديث، غالباً ما يحتاج الأطباء إلى رؤية ما بداخل الجسم ليس فقط للعثور على كتلة، بل لفهم كيفية سلوك مرض معين على المستوى الخلوي. وبالنسبة للمرضى الذين يعانون من أورام الخلايا العصبية الصماء، وهي نوع من الأورام التي قد يصعب تحديد موقعها، أصبح نوع خاص من التصوير أمراً ضرورياً. تستخدم هذه التقنية كمية ضئيلة من معدن مشع يسمى الغاليوم-68، مرتبط بجزيء يعمل كمنارة توجيه. تبحث هذه المنارة عن خلايا الورم وتلتصق بها، مما يجعلها تضيء في جهاز المسح الضوئي حتى يتمكن الأطباء من رؤية مكانها بدقة. وتعد هذه العملية جزءاً من نهج أوسع يسمى "الترانوستيكس" (theranostics)، حيث تُستخدم نفس طريقة الاستهداف المستخدمة لتحديد المرض في علاج هذا المرض أيضاً. ومع ذلك، أصبح الحصول على كمية كافية من الغاليوم المشع هذا لفحص المرضى عقبة رئيسية. فالطريقة التقليدية لصنعه تعتمد على جهاز يطلق المعدن ببطء بمرور الوقت، لكن هذه الطريقة غالباً لا تستطيع إنتاج كمية كافية للمستشفيات الكبيرة، كما أن لوجستيات شحنه صعبة ومكلفة.

ولحل هذه العقبة، طور الباحثون طريقة جديدة لصنع الغاليوم-68 باستخدام معجل جسيمات، يُعرف باسم "السيكلوترون"، وهو جهاز موجود بالفعل في العديد من المراكز الطبية. فبدلاً من الانتظار للتحرر البطيء من مولد، تقوم هذه الطئة الجديدة بقذف البروتونات في كتلة صلبة من الزنك لإنتاج الغاليوم المشع مباشرة. وقد بنى الفريق وراء هذا العمل نظاماً كاملاً للتعامل مع العملية بأكملها، بدءاً من تحضير هدف الزنك وصولاً إلى تنظيف المنتج النهائي. لقد صمموا سير عمل يمكن نقله إلى مستشفيات مختلفة، مما يسمح بإنتاج كمية كبيرة من المادة المشعة عند الطلب. وبمجرد إنتاج الغاليوم، استخدموا آلة مؤتمتة لربطه بجزيء الاستهداف، مما ينتج الدواء النهائي المستخدم لفحص المرضى.

كانت نتائج هذا النهج الجديد جوهرية. فمن خلال قذف شعاع من البروتونات على هدف من الزنك الصلب لمدة ساعتين، تمكن الفريق من إنتاج ما بين 90 و110 جيجا بيكريل من كلوريد الغاليوم المشع. وهذه كمية كبيرة من النشاط الإشعاعي، تكفي لتزويد العديد من المرضى في وقت واحد. كانت العملية فعالة للغاية، حيث استعادت أكثر من نصف المادة المشعة المحتملة، وكان المنتج النهائي نقياً للغاية، حيث لا يحتوي تقريباً على أي شوائب غير مرغوب فيها. ثم أخذ الباحثون هذه المادة حديثة الصنع، وباستخدام وحدة مؤتمتة متخصصة، حولوها إلى دواء الفحص النهائي، "غاليوم-68 دوتا تيت" (gallium-68 DOTATATE). وقد تمكنوا من القيام بذلك تحت معايير سلامة وجودة صارمة مطلوبة للاستخدام البشري، حيث أتموا عملية التصنيع في حوالي خمس ساعات بنسب نجاح عالية ومستويات نقاء تلبي جميع المتطلبات الطبية.

يُظهر هذا العمل أن المستشفيات ليست بحاجة إلى الاعتماد كلياً على الموردين الخارجيين أو على الإنتاج المحدود للمولدات التقليدية للحصول على أدوية الفحص التي تحتاجها. فمن خلال استخدام هدف صلب وسيكلوترون، يمكن للمراكز الطبية خلق إمداد ذاتي الاكتفاء من الغاليوم-68. لقد أثبت الفريق أن هذه الطريقة قابلة للتوسع والاعتماد عليها، مما يوفر مساراً عملياً للإنتاج الإقليمي. وبدلاً من اختراع نوع جديد تماماً من الأهداف أو انتظار المساعدة الخارجية، تثبت هذه الدراسة أن البنية التحتية الحالية للسيكلوترون يمكن تكييفها لإنتاج ليس فقط الغاليوم-68، بل أيضاً معادن مشعة ناشئة أخرى محتملة. ويسمح هذا التحول للمرافق الطبية بتعظيم الاستفادة من معداتها الحالية وضمان تلقي المرضى للتصوير عالي الجودة وفي الوقت المناسب اللازم للرعاية الفعالة.