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

आधुनिक चिकित्सा की दुनिया में, डॉक्टरों को न केवल गांठ खोजने के लिए, बल्कि यह समझने के लिए भी शरीर के अंदर देखने की आवश्यकता होती है कि एक विशिष्ट बीमारी कोशिकीय स्तर पर कैसे व्यवहार कर रही है। न्यूरोएंडोक्राइन ट्यूमर वाले रोगियों के लिए, जो एक प्रकार की वृद्धि है जिसे ढूंढना कठिन हो सकता है, एक विशेष प्रकार की इमेजिंग आवश्यक हो गई है। यह तकनीक गैलियम-68 नामक एक सूक्ष्म रेडियोधर्मी धातु का उपयोग करती है, जो एक ऐसे अणु से जुड़ी होती है जो एक होमिंग बीकन (मार्गदर्शक संकेत) के रूप में कार्य करता है। यह बीकन ट्यूमर कोशिकाओं को खोजता है और उनसे चिपक जाता है, जिससे वे एक स्कैनर पर चमक उठती हैं ताकि डॉक्टर ठीक से देख सकें कि वे कहाँ हैं। यह प्रक्रिया 'थेरानोस्टिक्स' नामक एक व्यापक दृष्टिकोण का हिस्सा है, जहाँ उसी लक्ष्यीकरण पद्धति का उपयोग किया जाता है जिसका उपयोग बीमारी को खोजने के लिए किया गया था, उसका उपयोग उपचार के लिए भी किया जाता है। हालाँकि, रोगियों को स्कैन करने के लिए पर्याप्त रेडियोधर्मी गैलियम प्राप्त करना एक बड़ी बाधा बन गया है। इसे बनाने का पारंपरिक तरीका एक ऐसे उपकरण पर निर्भर करता है जो समय के साथ धातु को धीरे-धीरे छोड़ता है, लेकिन यह विधि अक्सर बड़े अस्पतालों के लिए पर्याप्त सामग्री का उत्पादन नहीं कर पाती है, और इसे भेजने की रसद (लॉजिस्टिक्स) कठिन और महंगी है।

इस बाधा को हल करने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक कण त्वरक (पार्टिकल एक्सेलेरेटर), जिसे साइक्लोट्रॉन कहा जाता है, का उपयोग करके गैलियम-68 बनाने का एक नया तरीका विकसित किया है, जो पहले से ही कई चिकित्सा केंद्रों में मौजूद है। एक जनरेटर से धीमी गति से निकलने की प्रतीक्षा करने के बजाय, यह नई विधि सीधे रेडियोधर्मी गैलियम बनाने के लिए जिंक के एक ठोस ब्लॉक में प्रोटॉन को टकराती है। इस कार्य के पीछे की टीम ने पूरी प्रक्रिया को संभालने के लिए एक पूर्ण प्रणाली बनाई है, जिसमें जिंक टारगेट तैयार करने से लेकर अंतिम उत्पाद की सफाई तक शामिल है। उन्होंने एक ऐसा वर्कफ़्लो डिज़ाइन किया जिसे विभिन्न अस्पतालों में स्थानांतरित किया जा सके, जिससे वे मांग पर रेडियोधर्मी सामग्री की बड़ी मात्रा का उत्पादन कर सकें। एक बार गैलियम बन जाने के बाद, उन्होंने इसे लक्षित अणु से जोड़ने के लिए एक स्वचालित मशीन का उपयोग किया, जिससे रोगियों के स्कैनिंग के लिए उपयोग की जाने वाली अंतिम दवा तैयार हुई।

इस नए दृष्टिकोण के परिणाम पर्याप्त थे। एक ठोस जिंक टारगेट पर दो घंटे तक प्रोटॉन की बीम चलाने के मामले में, टीम 90 और 110 गीगाबेकरेल रेडियोधर्मी गैलियम क्लोराइड का उत्पादन करने में सक्षम रही। यह गतिविधि की एक महत्वपूर्ण मात्रा है, जो एक साथ कई रोगियों की आपूर्ति करने के लिए पर्याप्त है। यह प्रक्रिया अत्यधिक कुशल थी, जिसने संभावित रेडियोधर्मी सामग्री के आधे से अधिक हिस्से को पुनः प्राप्त किया, और अंतिम उत्पाद अत्यंत शुद्ध था, जिसमें लगभग कोई अवांछित अशुद्धियाँ नहीं थीं। शोधकर्ताओं ने इस ताज़ा बने पदार्थ को लिया और, एक विशेष स्वचालित मॉड्यूल का उपयोग करते हुए, इसे अंतिम स्कैनिंग दवा, गैलियम-68 DOTATATE में बदल दिया। वे मानव उपयोग के लिए आवश्यक सख्त सुरक्षा और गुणवत्ता मानकों के तहत ऐसा करने में सक्षम थे, और उच्च सफलता दर और शुद्धता स्तरों के साथ लगभग पांच घंटों में संश्लेषण पूरा किया।

यह कार्य प्रदर्शित करता है कि अस्पतालों को स्कैनिंग दवाओं को प्राप्त करने के लिए पूरी तरह से बाहरी आपूर्तिकर्ताओं या पारंपरिक जनरेटर के सीमित आउटपुट पर निर्भर रहने की आवश्यकता नहीं है। एक ठोस टारगेट और साइक्लोट्रॉन का उपयोग करके, चिकित्सा केंद्र गैलियम-68 की आत्मनिर्भर आपूर्ति बना सकते हैं। टीम ने दिखाया कि यह विधि स्केलेबल और विश्वसनीय है, जो क्षेत्रीय उत्पादन के लिए एक व्यावहारिक मार्ग प्रदान करती है। किसी पूरी तरह से नए प्रकार के टारगेट का आविष्कार करने या बाहरी मदद का इंतजार करने के बजाय, यह अध्ययन सिद्ध करता है कि मौजूदा साइक्लोट्रॉन बुनियादी ढांचे को न केवल गैलियम-68 बल्कि अन्य उभरती हुई रेडियोधर्मी धातुओं के उत्पादन के लिए भी अनुकूलित किया जा सकता है। यह बदलाव चिकित्सा सुविधाओं को उनके वर्तमान उपकरणों का अधिकतम लाभ उठाने और यह सुनिश्चित करने की अनुमति देता है कि रोगियों को प्रभावी देखभाल के लिए आवश्यक समय पर, उच्च-गुणवत्ता वाली इमेजिंग प्राप्त हो।