Astatine-211 (211At) පිළිකා සෛල ඉලක්ක කර, විකිරණ ප්රතිකාර ලබා දෙන, ඇල්ෆා අංශු විමෝචක සමස්ථානිකය
ලිපි සම්පාදනය: දුලාංජලී රාජපක්ෂ මෙනවිය (හිටපු විද්යාත්මක නිලධාරී - ශ්රී ලංකා පරමාණුක බලශක්ති මණ්ඩලය) (PhD Student-University of Tasmania-Australia)
“විශේෂයෙන් ම, පිළිකා රෝගයට ප්රතිකාර කිරීම සඳහා පසුගිය සියවස පුරා ඇල්ෆා අංශු, බීටා අංශු, හෝ Auger ඉලෙක්ට්රෝන විමෝචනය කරන සමස්ථානික යොදා ගැනීම සැලකිය යුතු ලෙස පුළුල් වී ඇත.”
පවතින ගැටළුව සහ අවශ්යතාවය
පිළිකා සෛල සඳහා ප්රතිකාර කිරීමේ දී භාවිතා කරන විකිරණ ප්රතිකාර මගින් නිරෝගී සෛල වලට ද හානි වීම, ලොව පුරා පිළිකා රෝගීන් මුහුණ දෙන ප්රධානතම ගැටළුවකි. මේ නිසා පිළිකා රෝගය සුව වුවද, වෙනත් අතුරු අබාධ වලට පසු කාලීනව මුහුණ පෑමට රෝගීන්ට සිදු වේ. මෙම ගැටළු අවම කර ගැනීම උදෙසා පිළිකා සෛල සඳහා ඉලක්ක කර, විකිරණ ප්රතිකාර ලබාදීම පිළිබඳව පර්යේෂකයින්ගේ අවධානය යොමු වී ඇත.
ප්රතිකාර ක්රමවේදයන්ගේ වෙනස සහ සංසන්දනය
විශේෂයෙන් ම, පිළිකා රෝගයට ප්රතිකාර කිරීම සඳහා පසුගිය සියවස පුරා ඇල්ෆා අංශු, බීටා අංශු, හෝ Auger ඉලෙක්ට්රෝන විමෝචනය කරන සමස්ථානික යොදා ගැනීම සැලකිය යුතු ලෙස පුළුල් වී ඇත.
ඉහළ චිකිත්සක කාර්යක්ෂමතාවක් (therapeutic efficacy) ලබා ගැනීම සඳහා, ප්රතිකාර කිරීමට යොදා ගන්නා කිරණ වර්ගය තෝරා ගැනීමේදී මුලික වශයෙන් වැදගත් කරුණු කිහිපයක් පිලිබඳව සැලකිලිමත් වේ. ප්රධාන වශයෙන් පිළිකා ගැටිත්තෙහි (tumor) විශාලත්වය, විකිරණ ක්ෂය වීමේ මාර්ගය (decay pathway), ඵලදායී පරාසය (effective range), විකිරණ සංවේදීතාව (radiosensitivity), ජීව විද්යාත්මක කාර්යක්ෂමතාව (biological effectiveness) ඒ අතර වේ.
බීටා විකිරණ: මධ්යම ප්රමාණයේ සිට විශාල ප්රමාණයේ පිළිකා ගැටිති (tumors) සඳහා බීටා විකිරණ නිකුත් කරන විකිරණශීලි මුල ද්රව්ය මගින් ප්රතිකාර කිරීමේදී ඉතා ඉහල කාර්යක්ෂමතාවක් ලබා දෙනු ලබයි. මක්නිසාද යත්, දිගම අංශු මාර්ග ආයාමය සහ අඩුම රේඛීය බල ශක්ති හුවමාරුවක් (Linear Energy Transmission-LET) බීටා විකිරණ නිකුත් කරන විකිරණශීලි මුලද්රව්ය සඳහා ඇති බැවිණි. නමුත් බීටා විකිරණ නිකුත් කරන විකිරණශීලි මුලද්රව්යයන් හි දිගම අංශු මාර්ග ආයාමය, විෂම ජාතිය පිළිකා ගැටිති (heterogeneous tumors) සඳහා වාසිදායක වුවද, ඒ මගින් එය වටා ඇති නිරෝගී පටක වලට හානි කිරීමේ හැකියාව වැඩිය.
Auger ඉලෙක්ට්රෝන: එමෙන්ම Auger ඉලෙක්ට්රෝන භාවිතා කර ප්රතිකාර කිරීමේදී, වැඩි රේඛීය බල ශක්ති හුවමාරුවක් (LET) හා පුළුල් අංශු මාර්ග ආයාමයක් ඇති නිසා Auger ඉලෙක්ට්රෝන වල ක්රියාකාරිත්වය බොහෝ විට එක් සෛලයකට පමණක් සිමා වේ.
ඇල්ෆා අංශු: ඇල්ෆා අංශු වල තරංග ආයාමය 50-100 nm පමණ වන බැවින් හා ඉතා ඉහල රේඛීය බල ශක්ති හුවමාරුවක් (LET) ඇති බැවින් ඇල්ෆා අංශු, ඉතා කුඩා neoplasms හෝ micro metastases වර්ගයේ පිළිකා සඳහා ප්රතිකාර කිරිමට වඩා යෝග්ය වේ. (Micro metastases යනු කුඩා පිළිකා සෛල එකතුවක් වන අතර ඒවා රුධිරය හෝ වසා ගැටිති හරහා ශරීරයේ වෙනත් කොටසකට පැතිරී යාමේ හැකියාවක් ඇත. Neoplasms ශරීරයේ සෛල හෝ පටක වල පාලනයකින් තොරව, අසාමාන්ය ලෙස වර්ධන වන සෛල හෝ පටක වේ). මේ නිසා දැනට ලොවපුරා සිදු කරන බොහෝ විද්යාත්මක පර්යේෂණ මගින්, ඉලක්ක කර කරන ඇල්ෆා විකිරණ චිකිත්සාවන් පිලිබඳ වැඩි අවධානයක් යොමු වී ඇත.
Astatine-211 (211At) හි ලක්ෂණ සහ ඉතිහාසය
දැනට ඇල්ෆා අංශු නිකුත් කරන සමස්ථානික 400 ක් පමණ සොයාගෙන ඇත. නමුත් එයින් ඉතා සිමිත ප්රමාණයක පමණක්, ප්රතිකාර සඳහා යොදා ගැනීමට සපුරාලිය යුතු සුදුසුකම් වන කුඩා අර්ධ ජීව කාලයක් තිබීම, දිගු කාලයක් නොපවතින හා ශරීරයට අහිතකර දෘහිතෘ සමස්ථානික නොමැති වීම හා නිෂ්පාදනය කිරීමේ පහසුව යන ලක්ෂණ දක්නට ලැබේ. මෙකී ලක්ෂණ සියල්ලම, ඇල්ෆා අංශු නිකුත් කරන සමස්ථානිකයක් වන Astatine-211 (211At) තුල ඇත. 211At සමස්ථානිකය සයික්ලොට්රෝනයක් තුල සාපේක්ෂව ලාභදායී ලෙස නිෂ්පාදනය කළ හැක.
“බිස්මත් මූලද්රව්යය (Bi) මතට ඇල්ෆා අංශු පහරදීමෙන්, කැලිෆෝනියා විශ්ව විද්යාලයේදී (University of California, Berkeley) මුල් වරට 211At සමස්ථානිකය නිෂ්පාදනය කරන ලදී”
මුලින් “eka-iodine” ලෙස නම් කරන ඇස්ටටීන්, 1940 දී එක්සත් ජනපදයේ දී ප්රථම වරට සොයා ගන්නා ලදී. බිස්මත් මුල ද්රව්යය (Bi) මතට ඇල්ෆා අංශු මගින් පහරදීමෙන්, කැලිෆෝනියා විශ්ව විද්යාලයේදී (University of California, Berkeley) මුල් වරට 211At සමස්ථානිකය නිෂ්පාදනය කරන ලදී.
අර් ධ ජීව කාලය සහ ක්ෂය වීම
211At හි අර්ධ ජීව කාලය පැය 7.2ක් වන අතර එය ඇල්ෆා අංශු නිකුත් කරමින් බිස්මත් – 207 (207Bi) බවට හෝ ඉලෙක්ට්රෝන ග්රහණය (electron capture – EC) මගින් පොලෝනියම්-211 (211Po) බවට ක්ෂය වීම සිදු වේ. (ඉලෙක්ට්රෝන ග්රහණය (EC) යනු පරමාණුවක න්යෂ්ටිය මගින්, එහි K හෝ L කවචයේ ඇති ඉලෙක්ට්රෝනයක් අවශෝෂණය කිරීම නිසා දෘහිතෘ මුලද්රවයක් බවට පත් වෙමින් විකිරණයක් නිකුත් වීමේ ක්රියාවලියයි). 211Po ඉතා වේගයෙන් ඇල්ෆා අංශු නිකුත් කරමින් ස්ථායි සමස්ථානිකයක් වන ලෙඩ්-207 (207Pb) බවට පරිවර්තනය වේ.
මෙම කුමන මාර්ගය තුලින් 211At ක්ෂය වීම සිදු වුව ද, නිකුත් වන්නේ එක් ඇල්ෆා අංශුවක් පමණි. තවද, 211Po ක්ෂය වීමේදී 77-92 keV පරාසයක ලාක්ෂණික X කිරණයක් නිකුත් වේ. මෙය ගැමා කැමරාවකින් රූපගත කළ හැකි පරාසයක පවතින බැවින් පහසුවෙන් නිරීක්ෂණය කල හැකි වේ.
ඖෂධ නිෂ්පාදනය සහ ප්රයෝජන
211At අඩංගු විකිරණශීලී ඖෂධ නිෂ්පාදනය, ප්රධාන වශයෙන් පියවර දෙකකට බෙදා දැක්විය හැකි අතර, පළමුව සයික්ලොට්රෝනයක් මගින් නිෂ්පාදනයද, දෙවනුව රසායනිකව 211At වෙන් කර, 211At අඩංගු විකිරණශීලී ඖෂධ සංශ්ලේෂණය සිදු කරනු ලබයි. 211At අඩංගු විකිරණශීලී ඖෂධ සංස්ලේෂණය ස්වයංක්රීයව සිදු කල හැක.
අප ඉහත සඳහන් කල පරිදි දැනට භාවිත කරන එකම ඉලක්ක කර අවශ්ය පටකය සඳහා ප්රතිකාර කිරීමට හැකි වීම 211At අඩංගු විකිරණ ශීලී ඖෂධ කෙරෙහි පර්යේෂකයන්ගේ විශේෂ අවධානයක් යොමු වීමට හේතුව වේ. ඒ මගින් නිරෝගී පටක සඳහා වන හානිය ශල්ය කර්ම, බාහිර විකිරණ ප්රතිකාර, සහ රසායනික චිකිත්සාව වැනි ප්රාථමික ප්රතිකාර වලට සාපේක්ෂව අවම වේ.
At – 211 හි ගෝලීය සායනික භාවිතයන් සහ ප්රවණතාවයන්
පිළිකා මර්දනයේ Targeted Alpha Therapy (TAT) හෙවත් ඉලක්කගත ඇල්ෆා ප්රතිකාර ක්රම වේදයන් පසුගිය වසර 3 තුළ වේගවත් ප්රගතියක් අත්කරගෙන ඇත. ඒ අනුව At-211 සමස්ථානිකය පර්යේෂණ මට්ටමෙන් ඔබ්බට ගොස් ප්රායෝගික සායනික භාවිතයන් දෙසට සාර්ථකව යොමුවෙමින් පවතී.
පසුගිය වසර කිහිපය තුළ ලොව පුරා වාර්තා වූ ප්රධානතම වර්ධනයන් මෙසේය:
ඩිම්බකෝෂ පිළිකා පරීක්ෂණ : ස්වීඩනයේ ගොතන්බර්ග්හිදී ඩිම්බකෝෂ පිළිකා රෝගීන් 12 දෙනෙකු යොදාගෙන At-211 ඇසුරින් සිදු කළ සායනික අධ්යයනයකදී එ මඟින් අතුරු ආබාධ ඇති නොවන බව තහවුරු විය.
තයිරොයිඩ් පිළිකා සඳහා පළමු මානව පරීක්ෂණ (Phase I Trial) : සාම්ප්රදායික විකිරණශීලී අයඩින් ප්රතිකාර වලට ප්රතිචාර නොදක්වන, ශරීරය පුරා පැතිරුණු දරුණු තයිරොයිඩ් පිළිකා රෝගීන් සඳහා ජපානයේ ඔසාකා විශ්ව විද්යාලය මඟින් At-211 ආශ්රිත ඖෂධයක් (At-NaAt) සාර්ථකව අත්හදා බලන ලදී.
ලියුකේමියා සහ මොළයේ පිළිකා සඳහා යෙදවුම් : ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ Duke University සහ Fred Hutchinson Cancer Center වැනි ආයතන මඟින් රුධිර පිළිකා (Leukemia) සහ මොළයේ ගෙඩි (Glioblastoma) සඳහා At-211 විශේෂිත ප්රතිදේහ සමඟ බද්ධ කර (Monoclonal Antibodies) සෘජුවම පිළිකා සෛල වෙත මුදා හැරීමේ පරීක්ෂණ පුළුල් කර ඇත.
සැපයුම් ජාල සහ සයික්ලොට්රෝන තාක්ෂණයේ පිබිදීම : At-211 හි පවතින පැය 7.2 ක කෙටි අර්ධ ආයු කාලය නිසා එය කලාපීයව නිපදවීමට සයික්ලොට්රෝන ජාලයන් සහ පහසු සංස්ලේෂක ක්රම ලොව පුරා ස්ථාපනය වේ. ඇමරිකාවේ DOE IsoNet සහ යුරෝපයේ ACCELERATE.EU වැනි ව්යාපෘති හරහා At-211 වාණිජ නිෂ්පාදනය හා රෝහල් වෙත වේගයෙන් ප්රවාහනය කිරීමේ පද්ධති වර්තමානයේ වඩාත් කාර්යක්ෂම කර ඇත.
නිගමනය
2022 වන විට මූලික පරීක්ෂණ මට්ටමේ පැවති At-211 චිකිත්සාව, වර්තමානය වන විට සාම්ප්රදායික පිළිකා ප්රතිකාර (රසායනික හෝ බාහිර විකිරණ) අසාර්ථක වූ රෝගීන්ට ඉහළ ජීවන කාලයක් ලබා දෙන, ලොව පුරා වේගයෙන්ම ප්රචලිත වන අති නවීන න්යෂ්ටික වෛද්ය විද්යාත්මක ප්රවේශයකි.
දුලාංජලී රාජපක්ෂ මෙනවිය
(හිටපු විද්යාත්මක නිලධාරී – ශ්රී ලංකා පරමාණුක බලශක්ති මණ්ඩලය)
(PhD Student-University of Tasmania-Australia)
