NCBJ OR POLATOM- osiągnięcia i perspektywy dla nauki i przemysłu

NCBJ OR POLATOM- osiągnięcia i perspektywy dla nauki i przemysłu Warszawa, 15.06.2012

Ogólny plan prezentacji 1. Historia Ośrodka Radioizotopów POLATOM i schemat organizacyjny 2. Projekty badawcze 3. Współpraca z ośrodkami naukowymi w kraju i zagranicą 4. Działalność usługowa i produkcyjna 5. Podsumowanie

Historia Polatomu 1957 r. utworzenie Działu Dystrybucji Izotopów w nowopowstałym Instytucie Badań Jądrowych (IBJ) 1959 r. przekształcenie Działu w Biuro Dystrybucji Izotopów 1967 r. - powstanie Ośrodka Produkcji i Dystrybucji Izotopów (OPiDI) 1989 r. - utworzenie Ośrodka Badawczo-Rozwojowego Izotopów (OBRI) 1990 r. uzyskanie przez Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Izotopów POLATOM osobowości prawnej Wejście główne do budynku 2005 r. - wydzielenie z OBRI POLATOM działalności produkcyjno-handlowej w formie POLATOM Spółki z o.o. 2006 r. - Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Izotopów POLATOM włączono do Instytutu Energii Atomowej 2007 r. - zmiana dotychczasowej nazwy Ośrodka na Ośrodek Radioizotopów POLATOM w IEA 2011 r. - włączenie Instytutu Energii Atomowej POLATOM Ośrodek Radioizotopów do NCBJ Komory gorące

Struktura organizacyjna OR Polatom W strukturze organizacyjnej OR Polatom możemy wyróżnić wiele pionów, działów, zakładów np.: -Pion Technologiczny -Pion Handlowy -Pion Produkcyjny -Pion Jakości -Dział Bezpieczeństwa -Laboratorium Wzorców Radioaktywności -Zakład Badawczy *Pracownia Radiofarmaceutyków i Wytwarzania Substancji Czynnych *Pracownia Źródeł Radioaktywności

Projekty prowadzone w Ośrodku Radioizotopów POLATOM w 2012 A) radiofarmaceutyki ( 5 ) B) zamknięte źródła promieniotwórcze ( 2 ) C) izotopy promieniotwórcze i techniki reaktorowe ( 3 ) D) metrologia promieniowania jonizującego ( 3 ) E) działalność ogólnotechniczna ( 1 ) F) wdrożenia ( 19 )

Badania nad opracowaniem metody uzyskiwania beznośnikowego 177 Lu po naświetleniu w reaktorze 176 Yb 177 Lu (emiter promieniowania beta o energii ok. 500 kev i promieniowania gamma 113 i 208 kev) może być wykorzystany w radioterapii. W połączeniu z analogami somatostatyny może być wykorzystany w terapii nowotworów neuroendokrynnych. 177 Lu może być otrzymany metodą bezpośrednią 176 Lu (n,γ) 177 Lu lub pośrednią 176 Yb(n,γ) 177 Yb 177 Lu Wydzielanie 177 Lu może być przeprowadzone za pomocą chromatografii ekstrakcyjnej i chromatografii jonowymiennej. Nowy pomysł na wydzielenie 176 Yb poprzez zastosowanie elektroamalgamacji W pracach przeprowadzonych w Ośrodku potwierdzono możliwość zmniejszenia ilości 176 Yb w przetwarzanym materiale. Metoda jest szybka i tańsza w porównaniu do opisanych w literaturze. Układ do wydzielania 177 Lu z 176 Yb

S 66 Opracowanie metody syntezy prekursora FECNT do badań PET FECNT to 2β-Carbomethoxy-3β-(4 -chlorophenyl)- 8-(2-[18F] fluoroethyl) -nortropane. Substancja stosowana jest w diagnostyce choroby Parkinsona z wykorzystaniem techniki PET (Pozytonowa Tomografia Emisyjna) W literaturze opisana jest półautomatyczna synteza znacznika FECNT. Celem projektu jest opracowanie w pełni automatycznej syntezy znacznika i zwiększenie wydajności syntezy. MsO N F 18 N CO 2 CH 3 Cl K[ 18 F]F - K 222, K 2 CO 3, 80 C, 15 min CO 2 CH 3 Cl MsOECNT (5mg) [ 18 F]FECNT Schemat zaproponowanej reakcji otrzymywania znacznika FECNT Przeprowadzono optymalizację reakcji na zimno, wydajność reakcji z wykorzystaniem 18 F to 70%, czystość radiochemiczna 99%. Uzyskano wydajność 58% po uwzględnieniu korekty czasu.

S 69 LYS40-(AHX-HYNIC)NH 2-99m Tc]EXENDIN-4 jako potencjalny radiofarmaceutyk do diagnostyki insulinoma. Insulinoma to guz nowotworowy utrudniający życie chorym ze względu na objawy ale zazwyczaj niewielki (średnicy rzędu 1 cm) i bardzo trudny do wykrycia w badaniach tomograficznych. Łagodne guzy insulinoma charakteryzują się zwiększoną ekspresją receptorów GLP-1. We współpracy w ramach programu COST BM0607 opracowano metodę otrzymywania znacznika [Lys40( Ahx- HYNIC- 99m Tc)NH 2 ]-Exendin-4, specyficznie gromadzącego się w tkankach wykazujących ekspresję receptorów GLP-1 W Ośrodku otrzymano zestaw do znakowania 99m Tc, przeprowadzono badania oceny przedklinicznej (chemiczne, farmaceutyczne i biodystrybucji u zwierząt). Ocena kliniczna prowadzona jest w Collegium Medicum UJ Przykłady obrazowania insulinoma

Wdrożenie nowego zestawu 99m Tc- IgG do diagnostyki stanów zapalnych Cząsteczka ludzkiej immunoglobuliny (IgG), do której przyłączono związek HYNIC (substancję tworzącą trwałe kompleksy z 99m Tc) wchodzi w skład preparatu radiofarmaceutycznego Techimmuna. Znacznik radioizotopowy służy m.in. do obrazowania stanów zapalnych w tkankach miękkich i układzie kostno-stawowym. W Ośrodku opracowano skład zestawu. Wstępna ocena kliniczna przeprowadzona w Uniwersytecie Medycznym w Łodzi wykazała skuteczność diagnostyczną preparatu. Aktualnie przygotowywane jest wystąpienie o dopuszczenie do obrotu. Wynik badania z wykorzystaniem 99m Tc-Techimmuna. zakażona przetoka skórna lewego biodra. Badanie po 8 godzinach. Wynik badania scyntygraficznego preparatu 99m Tc-Techimmuna na pacjentach z objawami stanu zapalnego

Nowe radiofarmaceutyki terapeutyczne- opracowanie metody znakowania 177 Lu przeciwciała anty-cd-20 (Rytuksymab) Przeciwciała monoklonalne są obecnie szeroko wykorzystywane w leczeniu wielu chorób. Podobnie jak w przypadku preparatu Techimmuna, można od nich przyłączać chelaty wiążące radiometale, które mogą mieć zastosowanie w radioimmunoterapii. Celem pracy jest otrzymanie zestawu zawierającego DOTA- Rytuksymab do znakowania 177 Lu a w dalszej perspektywie ocenę jego potencjalnej przydatności w radioterapii wewnętrznej -opracowano warunki sprzęgania oraz oczyszczania koniugatu DOTA-Rytuksymab -zoptymalizowano skład mieszaniny reakcyjnej do znakowania koniugatu Plany: Dalsze kroki zmierzać będą do opracowania składu suchego zestawu do znakowania koniugatu DOTA-anty-CD-20 i standaryzacji metody. Mechanizm działania znakowanego przeciwciała

Rozwój technik produkcji w małej skali 99 Mo z nisko wzbogaconego 235 U Większość światowej produkcji 99 Mo pochodzi z procesu rozszczepienia wysoko wzbogaconego, zwykle do 93% 235 U (High Enriched Uranium, HEU). Zgodnie z porozumieniami międzynarodowymi podjęto prace nad zastąpieniem HEU przez uran o niskim wzbogaceniu, poniżej 20%, 235 U (Low Enriched Uranium, LEU). W 2006 roku MAEA zainicjowała projekt badawczy p.t. Rozwój technik lokalnej produkcji w małej skali 99 Mo przy użyciu nisko wzbogaconego uranu lub aktywacji neutronami, do którego dołączył OR POLATOM. Zasobnik aktywacyjny z folią Ni-U-Ni W ramach projektu opracowano metodę wytwarzania tarczy zawierającej LEU do napromieniowania w reaktorze jądrowym, jej demontaż po aktywacji oraz przerób dla wydobycia czystego 99 Mo.

Metrologia promieniowania jonizującego w przemyśle metalurgicznym. Projekt dotyczy opracowania metod kontroli zanieczyszczeń radioizotopami produktów metalowych. Podczas produkcji milionów ton stali rocznie istnieje możliwość pojawiania się zanieczyszczeń w stali, powstałych ze stopionego źródła promieniotwórczego ukrytego w odpadach. W rezultacie może dojść do skażenia metalowego odlewu, odpadów i środowiska, czego skutkiem może być narażenie na promieniowanie jonizujące ludności Aktualnie działające systemy kontroli nie gwarantują spójności pomiarowej oraz odpowiedniej identyfikacji i dlatego istnieje potrzeba podjęcia wspólnych działań koniecznych do opracowania nowych urządzeń, materiałów odniesienia, procedur technicznych i wzorców niezbędnych do monitoringu odpadów stałych, gazowych, popiołów i stalowych odlewów. Projekt ma na celu standaryzację metod pomiarowych i instrumentów służących do kontroli produktów metalowych oraz ich odpadów.

Metrologia promieniowania jonizującego w postępowaniu z odpadami promieniotwórczymi Aktualnie działające systemy nie gwarantują spójności pomiarowej oraz odpowiedniej identyfikacji czy selekcji i dlatego istnieje potrzeba podjęcia wspólnych działań dążących do opracowania nowych systemów i procedur pomiarowych niezbędnych przy pomiarach odpadów z elektrowni. Zakończono pierwszy etap prac związany z przygotowaniem listy przepisów oraz wymagań obowiązujących w UE oraz w Polsce dotyczących uwalniania odpadów stałych i postępowania z nimi. Przygotowano także przegląd aktualnie stosowanych systemów pomiarowych. W kolejnym etapie projektu prace ze strony OR POLATOM związane są z projektem algorytmu pomiarowego służącego do analizy składu i pomiarów aktywności mieszaniny radionuklidów w kontenerach o określonej geometrii. Jednocześnie trwają prace nad opracowaniem źródeł wzorcowych w matrycy z metalu, betonu i materiałów lekkich do kalibracji systemu pomiarowego odpadów promieniotwórczych.

Rozwijane projekty prowadzone są często z innymi ośrodkami, partnerami z kraju i ze świata. Klinika Medycyny Nuklearnej, Szpital Uniwersytecki, Freiburg, Niemcy Centrum Onkologii, Bydgoszcz European Cooperation in Science and Technology Warszawski Uniwersytet Medyczny Uniwersytet Jagielloński Kraków Międzynarodowa Agencja Atomistyki Uniwersytet Warszawski

Projekty koordynowane przez Międzynarodową Agencję Energii Atomowej (IAEA) No 16476 Development of 68 Ga based PET-Radopharmaceuticals for Management of Cancer and other Chronic Disease No 16639 Therapeutic radiopharmaceuticals based on 177 Lu- and 90 Y- labelled monoclonal antibodies and peptides: development and preclinical evaluations No 17147 Accelerator-based Alternatives to Non-HEU production of 99 Mo/ 99m Tc Projekty COST COST TD1004 - Theragnostics Imaging and Therapy: An Action to Develop Novel Nanosized Systems for Imaging-Guided Drug Delivery COST CM1105 - Functional Metal Complexes that Bind to Biomolecules Projekty EURAMET JRP ENV09 - Metrology for Radioactive Waste Management JRP IND04 - Ionising Radiation Metrology for the Metallurgical Industry

PRODUKTY OR POLATOM Preparaty radiochemiczne Produkty lecznicze Wzorce radioaktywności Źródła zamknięte Generatory radionuklidowe Radiofarmaceutyki Zestawy do znakowania 99m Tc

Przykłady produktów wytwarzanych w OR POLATOM S 73 Generator 99 Mo/ 99m Tc jest wygodnym źródłem 99m Tc, który może być otrzymywany bezpośrednio w miejscu stosowania tj. placówce służby zdrowia Zasada działania generatorów opiera się na wykorzystaniu długo-życiowego izotopu macierzystego ( 99 Mo), w wyniku jego rozpadu powstaje krótko-życiowy izotop pochodny ( 99m Tc), który może być chemicznie wydzielony. Otrzymywany eluat 99m Tc stosowany jest do znakowania różnych substancji farmaceutycznych i wykorzystywany w diagnostyce metodą SPECT (single photon emission computer tomography) 99m Tc-Tektrotyd jest radiofarmaceutykiem przeznaczonym do diagnostyki zmian nowotworowych, charakteryzujących się zwiększoną ekspresją receptorów somatostatynowych i które mogą być obrazowane z użyciem znakowanego ligandu.

Przykłady produktów wytwarzanych w OR POLATOM CuMIBI- [tetra(2-metoksy-2-metylopropylo-1- izonitrylo)]-tetrafluoroboran miedzi(i) substancja czynna (API) wytwarzana w Pracowni Radiofarmaceutyków i Wytwarzania Substancji Czynnych. Związek ten wchodzi w skład zestawu do sporządzania radiofarmaceutyku 99m Tc-MIBI. Zestaw zawierający 99m Tc-MIBI ma zastosowanie w diagnostyce mięśnia sercowego, przytarczyc oraz w diagnostyce guzów nowotworowych piersi. H 3 C Br CH 3 O OH O HS OH O NH N HS O CH 3 O OH OH Mebrofenin, N-(3-bromo - 2,4,6-trimethyl acetanilid) iminodiacetic acid Dimercaptosuccinic acid

Przykłady produktów wytwarzanych w OR POLATOM Osłona ołowiowa strzykawki Pojemnik P15KN z ustnikiem Boks do wytwarzania zamkniętych źródeł promieniotwórczych

Laboratorium Wzorców Radioaktywności Jedyne w Polsce, unikatowe i kompetentne laboratorium metrologiczne wytwarzające wzorce aktywności promieniotwórczej radionuklidów. Działalność laboratorium: -prace badawcze z dziedziny metrologii radionuklidów -pomiary aktywności i czystości radionuklidowej materiałów promieniotwórczych -wytwarzanie wzorcowych źródeł promieniotwórczych -wzorcowanie urządzeń pomiarowych W Ośrodku znajduje się Państwowy Wzorzec Jednostki Miary Aktywności Promieniotwórczej Radionuklidów

Klamrą spinającą jakość prac badawczych, działalności produkcyjnej oraz usługowej jest wprowadzany w OR POLATOM system zarządzania jakością zgodnie z wymogami: System jakości, GMP, GLP PN-ISO 9001:2001 PN-EN ISO/IEC 17025:2005 GLP (Dobra Praktyka Laboratoryjna) GMP (Dobra Praktyka Wytwarzania) Produkty lecznicze mogą być wprowadzane na rynek po uzyskaniu dopuszczenia do obrotu i spełnieniu wymagań Prawa Farmaceutycznego (GMP)

Podsumowanie Działalność badawczo-rozwojowa oraz usługowo-produkcyjna OR POLATOM to liczne osiągnięcia, ale i perspektywy dla nauki i przemysłu.

Dziękuję za uwagę