Duża cześć radioaktywnego jodu 131 stosowanego w medycynie nuklearnej na świecie jest produkowana w Polsce. Działający w Narodowym Centrum Badań Jądrowych Ośrodek Radioizotopów Polatom eksportuje odczynniki jodowe i gotowe produkty lecznicze do odbiorców na sześciu kontynentach. Izotopy potrzebne do produkcji radiofarmaceutyków powstają w reaktorze badawczym Maria. Preparaty zawierające jod 131 używane są przede wszystkim w terapii i diagnostyce chorób tarczycy.

Nadczynność tarczycy produkującej dwa ważne hormony (T3 i T4) to problem ok. 1% ludzi. Choroba powoduje szereg nieprzyjemnych dolegliwości, a w niektórych przypadkach może stanowić zagrożenie dla życia. Choroba może być leczona radioizotopami, poprzez podawanie preparatów z radioaktywnym jodem oraz farmakologicznie lub chirurgicznie. Przewodnik Amerykańskiego Towarzystwa Tarczycy z 2016 r. w 7 na 15 rozważanych sytuacji klinicznych choroby Gravesa-Basedowa, będącej w 50–80% przypadków przyczyną nadczynności tarczycy, wskazuje terapię radioizotopami jako najbardziej wskazaną (w 5 przypadkach, preferuje się interwencję chirurgiczną, a w trzech pozostałych farmakologiczną). Za przeciwwskazania do użycia radiofarmaceutyków uznaje się jedynie ciążę i zapalenie tarczycy.

Do terapii radioizotopowej, a także do wcześniejszej diagnostyki zmian chorobowych, wykorzystuje się preparaty zawierające izotopy radioaktywne jodu – przede wszystkim jod 131 o ośmiodniowym czasie połowicznego rozpadu. Jod w naturalny sposób jest gromadzony w tarczycy. Jeśli jest to jod promieniotwórczy, to promieniowanie beta emitowane podczas rozpadów jego jąder, niszczy część komórek tkanki w swoim najbliższym otoczeniu i w ten sposób zmniejsza intensywność produkcji hormonów.

Jod 131 otrzymuje się przede wszystkim w reaktorach jądrowych. Najczęściej stosowana technologia polega na napromieniowaniu telluru. „Dwutlenek telluru umieszczany jest w specjalnych zasobnikach, które następnie wkładane są do kanałów izotopowych reaktora” – wyjaśnia mgr inż. Ireneusz Owsianko, kierownik reaktora badawczego Maria w NCBJ w Świerku. „Neutrony pochodzące z reakcji rozszczepienia paliwa jądrowego (U235) w reaktorze, są absorbowane przez jądra telluru 130. Powstały tellur 131 w ciągu kilkudziesięciu minut rozpada się do jodu 131 poprzez rozpad beta. Proces napromieniania materiału trwa kilka dni, przy czym czas ten dobierany jest tak, by osiągnąć możliwie najbardziej optymalne nasycenie jodu. Otrzymany materiał jest silnie promieniotwórczy. Przeładowujemy go w komorach izotopowych do specjalnych pojemników i tak przygotowany wędruje kilkaset metrów dalej do naszego Ośrodka Radioizotopów Polatom, gdzie jest poddawany dalszej obróbce”.

OR Polatom jest koordynatorem i gospodarzem całego procesu wytwarzania produktów zawierających jod 131 w NCBJ w Świerku. Zajmuje się przygotowaniem materiału do napromieniania, a następnie wyodrębnianiem jodu z napromieniowanego materiału i nadawaniem mu użytkowych form w postaci odczynników chemicznych i finalnych preparatów radiofarmaceutycznych, a także sprzedażą do odbiorców na sześciu kontynentach. „Jod wytworzony w reaktorze oddzielamy od pozostałości dwutlenku telluru w procesie sublimacji” – opisuje dr Dariusz Socha, dyrektor OR Polatom. „Większość uzyskanego radioaktywnego jodu 131 przekształcamy do postaci jodku sodu i głównie w tej formie dostarczany jest klientom. Służy on jako prekursor do wytwarzania radiofarmaceutyków w krajach odbiorców. Produkujmy także gotowe produkty lecznicze stosowane zarówno w zaawansowanej diagnostyce, jak i terapii”.

NCBJ jest ważnym światowym dostawcą jodu 131 i producentem radiofarmaceutyków, które go zawierają. „Nasza tygodniowa produkcja jodu 131 zapewnia dawki terapeutyczne i diagnostyczne dla pół miliona pacjentów” – podkreśla mgr inż. Krzysztof Bańko, zastępca dyrektora OR Polatom ds. handlowych. „Jesteśmy głównym producentem: dostarczamy na rynek światowy mniej więcej tyle jodu, ile w sumie dostarczają trzy pozostałe największe firmy. W całości zaspokajamy polskie zapotrzebowanie na gotowe preparaty jodowe, choć oczywiście dostawy na polski rynek to tylko część naszej produkcji”. Niesłychanie ważną okolicznością w produkcji i dystrybucji jodu, jest fakt, że czas połowicznego rozpadu jodu 131 wynosi zaledwie 8 dni. „Krótki czas rozpadu izotopu to bardzo dobra okoliczność dla pacjentów, gdyż źródła niszczącego promieniowania wprowadzonego do ich organizmów szybko tracą aktywność” – wyjaśnia dyrektor Bańko. „Jednocześnie jest to duże wyzwanie dla producentów i lekarzy, gdyż preparaty promieniotwórcze muszą być podane pacjentom w ciągu kilku dni od ich produkcji, a ich aktywność przypadająca na konkretny dzień musi być precyzyjnie znana. Radiofarmaceutyki tym różnią się od leków takich jak aspiryna, że nie można zgromadzić ich zapasów. Nasze produkty na bieżąco są rozwożone samolotami do obiorców na obu półkulach. Produkcja musi odbywać się w sposób ciągły, a kilka tygodni ewentualnego przestoju oznacza, że kilka milionów pacjentów na całym świecie nie dostanie w tym czasie swoich leków”.

Jod 131 nie jest jedynym radioizotopem produkowanym w reaktorze Maria. NCBJ jest także m.in. znaczącym producentem izotopu molibdenu wykorzystywanego do otrzymywania technetu – najpopularniejszego pierwiastka stosowanego w medycynie nuklearnej.

Nie wszystkie izotopy mające znaczenie medyczne można otrzymać w reaktorze. Niektóre powstać mogą jedynie poprzez napromienianie odpowiednich materiałów wiązkami cząstek naładowanych, takich jak protony, jądra deuteru czy czaski alfa. „W zeszłym roku rozpoczęliśmy realizację projektu CERAD dofinansowanego ze środków Unii Europejskiej” – mówi prof. Krzysztof Kurek, dyrektor NCBJ. „W Świerku powstanie nowe centrum badawczo-produkcyjne radiofarmaceutyków wyposażone w cyklotron pozwalający nam otrzymywać dotychczas niedostępne izotopy. Będziemy mogli wytwarzać między innymi jod 123, którego czas połowicznego rozpadu wynosi zaledwie pół dnia i dlatego jest zalecany w przypadku chorób tarczycy u dzieci. Nasz Ośrodek Radioizotopów już dziś produkuje radiofarmaceutyki zawierające ten izotop, ale na razie prekursory do jego produkcji musimy sprowadzać z Niemiec”.

Działania na rzecz ochrony zdrowia to ważny obszar pracy NCBJ. „Jesteśmy instytutem badawczym więc naszym zadaniem jest także opracowywanie nowych radiofarmaceutyków” – uzupełnia profesor Kurek. „Od lat to robimy, a laboratoria CERAD będą dla nas nieocenioną pomocą. Wygraliśmy też wraz z partnerami konkurs na prowadzenie interdyscyplinarnych studiów doktoranckich Radiofarmaceutyki dla ukierunkowanej molekularnie diagnostyki i terapii medycznej. Pierwsi studenci będą mogli rozpocząć naukę w nowym roku akademickim. Pod koniec czteroletnich studiów CERAD będzie już na nich czekał”.