La thérapie alpha ciblée peut administrer des radiations à des cellules spécifiques, avec un effet minimal sur l'environnement, cellules saines. Crédit :Michelle Lehman et Jaimee Janiga/ORNL, Département américain de l'énergie
Un isotope rare en forte demande pour le traitement du cancer est désormais plus disponible pour les sociétés pharmaceutiques développant et testant de nouveaux médicaments.
La Food and Drug Administration des États-Unis a récemment accusé réception du fichier principal des médicaments du laboratoire national d'Oak Ridge pour le nitrate d'actinium-225, qui permet aux sociétés pharmaceutiques de référencer le document pour prendre en charge les demandes de leurs propres médicaments à base d'Ac-225 sans divulguer d'informations exclusives. La FDA exige qu'un ingrédient pharmaceutique actif ait un fichier principal de médicament actif avant d'approuver les produits contenant cet ingrédient. Ce fichier contient des informations sur l'Ac-225 dérivé du thorium-229, y compris les matériaux utilisés dans sa préparation, et les processus actuels de bonnes pratiques de fabrication impliqués dans sa production.
ORNL produit Ac-225 pour le programme d'isotopes du ministère de l'Énergie, qui le vend ensuite pour la recherche et les applications. Pour rencontrer les missions fédérales, faciliter les technologies émergentes, réduire la dépendance des États-Unis vis-à-vis de l'approvisionnement étranger et promouvoir la prospérité économique et la force technique du pays, le DOE Isotope Program fournit des isotopes critiques qui sont rares.
Ac-225, un produit de désintégration du thorium-229, est utilisé pour le traitement d'alpha-thérapie ciblé pour certains types de prostate, cancers du cerveau et neuroendocriniens. Les particules alpha à haute énergie qu'il libère peuvent interrompre les processus de l'ADN, empêcher les cellules cancéreuses de se répliquer ou même de les tuer complètement.
Mais Ac-225 ne se produit pas naturellement. ORNL, pour le programme d'isotopes du DOE, produit l'essentiel de l'offre mondiale.
"La promesse d'une thérapie alpha ciblée est si grande, la demande pour le radio-isotope dépasse déjà la quantité produite, " a déclaré Laura Harvey de l'ORNL. Pour augmenter l'offre, le programme Isotope soutient également la production d'Ac-225 par d'autres méthodes, y compris avec l'utilisation d'accélérateurs.
Harvey fait partie d'une équipe ORNL produisant Ac-225 à partir d'un stock de thorium-229 stocké à ORNL. Un sous-produit des programmes nucléaires passés, le matériel de thorium a été séparé et récupéré pour constituer l'inventaire actuel de l'ORNL. L'Ac-225 est l'un des radio-isotopes clés qui se produisent lors de la désintégration du thorium.
Le stock de thorium-229 est périodiquement traité pour récupérer le radium-225, qui se désintègre en Ac-225 qui est récupéré et utilisé dans le traitement du cancer. Le radium-225 qui s'accumule devient une source secondaire d'Ac-225. Chaque semaine, l'équipe de l'ORNL récolte l'Ac-225 pour une purification et un emballage supplémentaires pour les envois qui sont envoyés aux clients du monde entier pour la recherche fondamentale, essais cliniques et traitements.
Un échantillon purifié d'actinium-225, produit au Centre de développement du génie radiochimique de l'ORNL, brille en bleu lorsque l'air qui l'entoure est ionisé par des particules alpha. Crédit :ORNL, Département américain de l'énergie
"Tout l'avantage de la désintégration radioactive est que nous n'avons rien à faire de magique au thorium pour qu'il continue à produire de l'Ac-225, " a déclaré Paul Benny de l'ORNL. " C'est une ressource à longue durée de vie que nous pouvons continuellement récolter. "
La science qui permet la séparation des isotopes est le résultat de décennies d'expériences révolutionnaires de séparation de radio-isotopes au réacteur d'isotopes à haut flux et au centre de développement du génie radiochimique de l'ORNL, avec le soutien du DOE Isotope Program. L'ORNL a commencé à extraire l'Ac-225 du stock de thorium il y a plus de deux décennies, en envoyant son premier envoi au National Cancer Institute en 1997.
Répondre aux exigences actuelles des bonnes pratiques de fabrication de la FDA pour un nouvel ingrédient pharmaceutique actif prend généralement quelques années, mais l'ORNL et le DOE Isotope Program ont élaboré un plan et mis en œuvre les exigences en 13 mois pour sa production sur site d'Ac-225. Harvey a déclaré que la coopération et le soutien à l'échelle du laboratoire ont rendu ce calendrier possible.
L'ORNL s'est également engagé de manière significative dans l'effort Ac-225, fournissant un espace dédié aux cellules chaudes et à la boîte à gants, espace de stockage où les matériaux peuvent être sécurisés et de nouveaux équipements. L'équipe, qui comprend des techniciens, gardiens, gestionnaires et autres - ont reçu une formation spécialisée pour le processus.
"Tout le monde au laboratoire a travaillé si dur pour s'assurer que le programme Ac-225 avait ce dont il avait besoin pour aller de l'avant, " dit Harvey.
C'est parce qu'ils se rendent compte de l'importance du travail, dit Benny. Bien que l'Ac-225 fasse l'objet d'essais cliniques aux États-Unis, d'autres pays ont déjà traité des centaines de patients atteints de cancer avec l'Ac-225 et sa fille de désintégration, bismuth-213. Le programme Isotope du DOE gère la distribution de l'Ac-225 par l'intermédiaire du Centre national de développement des isotopes.
Un patient allemand qui avait bénéficié de traitements avec l'Ac-225 produit par l'ORNL s'est donné la peine de contacter un scientifique de l'ORNL qui était impliqué dans la production antérieure d'Ac-225, pour la remercier et lui faire savoir comment sa vie s'était améliorée grâce aux efforts de l'ORNL.
"Les membres de l'équipe savent que certains des envois vont directement aux patients du monde entier, " Benny a déclaré. "C'est excitant quand vous réalisez que ce que nous faisons est important et a un impact direct sur la vie des gens. Ca peut faire la différence, quand vous pouvez donner aux gens de l'espoir et des outils pour lutter contre le cancer."
