பூமியின் அரிதான தனிமம் புற்றுநோய் சிகிச்சையில் புரட்சி

– முனைவர் மோகனா, பழனி

ஓர் அரிதான, குறுகிய காலமே இருக்கக்கூடிய தனிமம் ஒன்று மருத்துவத்தின் மிகத் துல்லியமான புற்றுநோய் கொல்லியாக மாறக்கூடும் என அறிஞர்கள் கணித்துள்ளனர். இதற்கான ஆய்வினை டெக்சாஸ் A & M பல்கலைக்கழக சைக்ளோட்ரான் நிறுவனம் செய்துள்ளது. இத்தகவல் 2025, நவம்பர் 11- ஆம் நாள் Science daily-ல் வெளியிடப்பட்டுள்ளது.

  அஸ்டட்டின்-211  புற்றுநோய் எதிர்ப்பு

  டெக்சாஸ் A & M பல்கலைக்கழக சைக்ளோட்ரான் நிறுவன  விஞ்ஞானிகள், உலகில் மிக அரியதும் குறுகிய ஆயுளைக் கொண்ட  அஸ்டட்டின்-211 (Astatine-211) என்ற தனிமத்தை, மிகத் துல்லியமான புற்றுநோய் எதிர்ப்பு ஆயுதமாக மாற்றியுள்ளனர். இது வெளியிடும் ஆல்ஃபா கதிர்வீச்சு, ஆரோக்கிய செல்களை பாதிக்காமல், புற்றுநோய் செல்களை மட்டும் முற்றாக அழிக்கும் திறன் கொண்டது. இதனால் இது இலக்குநோக்கு  சிகிச்சைக்கு (Targeted therapy) சிறந்ததாகக் கருதப்படுகிறது.

 ஆல்பா கதிர் வீச்சு புற்றுநோய் செல்கள் அழிப்பு

விஞ்ஞானிகள் குறுகிய ஆயுளுடைய அஸ்டட்டின்-211 தனிமத்தின் புதிய சாத்தியத்தை, மிகவும் துல்லியமான புற்றுநோய் எதிர்ப்பு ஐசோடோப்பாக வெளிப்படுத்தியுள்ளனர். அதன் சிதைவினால் ஏற்படும், ஆல்பா கதிர்வீச்சுகள் புற்று செல்களை அழிக்கும்; ஆனால்  அதே வேளையில்  ஆரோக்கியமான திசுக்களை பாதுகாக்கின்றன, என்பதும் தெரிய வந்துள்ளது.  இது இலக்குநோக்கு சிகிச்சைக்கு (Targeted therapy) சிறந்ததாக கருவியாக அமைகிறது.

  அஸ்டட்டின்-211, உலகின் அரிதான மற்றும் மிகவும் நிலையற்ற தனிமங்களில் ஒன்றாகும், இது அதன் சக்திவாய்ந்த ஆனால் துல்லியமான ஆல்பா கதிர்வீச்சுக்கு நன்றி.  இலக்கு புற்றுநோய் சிகிச்சைக்கான “கோல்டிலாக்ஸ்” ஐசோடோப்பாக (Goldilocks Isotope) உருவெடுத்து வருகிறது.

அஸ்டட்டின் என்றால்….

  அஸ்டட்டின் என்பது பூமியில் இயற்கையாகக் கிடைக்கும் அரிதான தனிமமாகும். தனிம அட்டவணையில் மிகக் குறைவாக ஆராயப்பட்ட ஒன்றாகும். அதன் கிரேக்கப் பெயரே “நிலையற்றது” (Astatos) என்று பொருள் தருகிறது. இயற்கையில் இது கண நேரமே மட்டுமே நிலைத்து நிற்கும். இது இயற்கையில் மிகச் சிறிது நேரமே உள்ளது.

 ஐசோடோப் உருவாக்கம்

இருப்பினும், டெக்சாஸ் A & M பல்கலைக்கழக விஞ்ஞானிகள் அதன் சாத்தியத்தைப் பயன்படுத்தும் வழியைக் கண்டறிந்துள்ளனர். சைக்ளோட்ரான் கற்றைகள் மற்றும் மேம்பட்ட வேதியியல் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி, அஸ்டட்டின்-211 (கிமீ-211) எனும் ஐசோடோப்பை உருவாக்க, தனிமையாக்க மற்றும் அனுப்ப ஒரு முறையை அவர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர்.

அஸ்டட்டின் ஐசோடோப்-அரை வாழ்க்கை காலம்

 இந்த ஐசோடோப்  நிலையற்ற தன்மையுள்ளது. இதன் வாழ்நாள்  7.2 மணி நேரம் மட்டுமே உள்ள குறுகிய அரை-வாழ்க்கை காலம் ஆகும். இருந்தபோதிலும், இலக்குநோக்கு  புற்றுநோய் சிகிச்சையில் குறிப்பிடத்தக்க நிச்சயத் தன்மையைக் காட்டுகிறது.

புற்றுநோய் சிகிச்சைக்கான “கோல்டிலாக்ஸ்” ஐசோடோப்பு- Goldilocks Isotope

கிமீ-211 பெரும்பாலும் “சரியான” /”கோல்டிலாக்ஸ்” ஐசோடோப் என்று அழைக்கப்படுகிறது.  ஏனெனில் இது புற்றுநோய் செல்களை அழிக்க சரியான அளவு கதிர்வீச்சை வழங்கும் அதே வேளை,  சுற்றியுள்ள திசுவை எதுவும் செய்யாமல் அப்படியே விட்டுவிடக் கூடியது.

எந்த புற்று நோய்கள் அழிப்பு

இந்த முன்னோடி ஐசோடோப் இரத்தப் புற்றுநோய்கள், கர்ப்பப்பை, சினைப்பை  புற்றுநோய்கள் மற்றும் மூளைப் புற்றுநோய்களுக்கு எதிராக வலுவான சாத்தியத்தை நிரூபித்துள்ளது.

தயாரிப்பது யார் ?

டெக்சாஸ் A & M  சைக்ளோட்ரான் நிறுவனத்திற்குள், விஞ்ஞானிகள் அமெரிக்க அரசின் ஆற்றல் துறையின் (DOE) ஐசோடோப் திட்டத்தின் ஆதரவுடன் K150 சைக்ளோட்ரான் பயன்படுத்தி கிமீ-211 தயாரிக்கின்றனர். 2023 முதல், டெக்சாஸ் ஏ&எம், தேசிய ஐசோடோப் மேம்பாட்டு மையம் (NIDC) மற்றும் அதன் பல்கலைக்கழக ஐசோடோப் நெட்வொர்க் மூலம் இலக்கு புற்றுநோய் சிகிச்சைக்கான அஸ்டட்டின் வழங்குநர்களில் இரண்டு தேசிய சப்ளையர்களில் ஒன்றாக உள்ளது.

இலக்கு ஆல்பா சிகிச்சை

“இலக்கு ஆல்பா சிகிச்சை என்பது, புற்றுநோய் செல்லுக்கு அருகில் அதிக அளவு சேதத்தை ஏற்படுத்தும் திறனுக்காக அதிக ஆர்வம் காட்டப்படும், சாத்தியமான மாற்று விளைவு கொண்ட புற்றுநோய் சிகிச்சையாகும். அதே நேரத்தில் சுற்றியுள்ள ஆரோக்கியமான திசுக்களையும் உறுப்புகளையும் முழுமையாக வைத்திருக்கும் திறன் கொண்டது,” என்று டெக்சாஸ் A & M கௌரவப் பேராசிரியரும், வேதியியல் துறைப் பேராசிரியருமான டாக்டர் ஷெரி, ஜே. யென்னெல்லோ, சைக்ளோட்ரான் நிறுவன இயக்குநர் கூறியுள்ளார்.  “மருத்துவ ரீதியாக பொருத்தமான அளவுகளில் அஸ்டட்டினைத் தயாரிப்பதற்கும், அருகிலுள்ள வசதிகளுக்கு அதை வழங்குவதற்கும் திறன் வாய்ந்த ஒரு சில அமெரிக்க மையங்களில் நாங்கள் ஒன்றாகும்” என்றும் தெரிவிக்கிறார்.

ஆல்பா துகள்களின் சக்தியைக் கட்டுப்படுத்துதல்

  அஸ்டட்டின் சிதையும் போது, அது ஆல்பா துகள்களை வெளியிடுகிறது – இரண்டு புரோட்டான்கள் மற்றும் இரண்டு நியூட்ரான்களால் ஆன சிறிய குழுக்கள் – அவை சக்திவாய்ந்த, உள்ளூர் சக்தியின் குவியலை வெளியிடக்கூடியவை. இந்த ஆல்பா துகள்கள் புற்றுநோய் செல்களை அழிப்பதில் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கின்றன. ஏனெனில் அவை அவற்றின் ஆற்றலை வெளியிடுவதற்கு முன் சிறிது தூரம் மட்டுமே பயணிக்கின்றன, இது ஆரோக்கியமான திசுக்களுக்கான சேதத்தை குறைக்கிறது. கிமீ-211 புற்றுநோய் செல்களுக்குள் அல்லது அருகில் வைக்கப்படும்போது, அதன் ஆல்பா கதிர்வீச்சுகள் புற்றுநோய் செல்களை அழிப்பதற்கு போதுமான ஆழத்திற்கு ஊடுருவி, சுற்றியுள்ள உறுப்புகளை பாதிக்காமல் விடுகின்றன.

ஏன் பக்கத்து செல்களை பாதிப்பதில்லை?

கிமீ-211 இன் குறுகிய அரை-வாழ்க்கையானது அதன் கதிரியக்கத்தை விரைவாக இழக்க வைக்கிறது.  இது நீண்ட காலம் உயிர்வாழும் கதிரியக்க மருந்துகளை விட குறைந்த நச்சுத்தன்மை கொண்டதாக அமைகிறது. பல பிற ஐசோடோப்புகளைப் போலல்லாமல், கிமீ -211 தீங்கு விளைவிக்கும் இரண்டாம் நிலை ஆல்பா சிதைவை உருவாக்காது; இதனால் அதன் ஆற்றல் சிகிச்சைக்கு திறமையாக பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதை உறுதி செய்கிறது.

  துல்லியம் மற்றும் பாதுகாப்பு ஆகியவற்றின் இந்த கலவை உலகெங்கிலும் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் மருந்து உருவாக்குநர்களின் கவனத்தை ஈர்த்துள்ளது. இது ஏற்கனவே இரத்தப் புற்றுநோய்களுக்கான மருத்துவ பரிசோதனைகளில் சோதிக்கப்பட்டு வருகிறது. இது மேலும் அல்சைமர் நோயை சிகிச்சையளிப்பதற்கான சாத்தியமான பயன்பாட்டிற்காக ஆராயப்படுகிறது.

“அஸ்டட்டின்-211 இன் கிடைப்புத் தன்மையே அணு மருத்துவத்தின் எதிர்காலத்தை மாற்றும் அதன் சாத்தியத்தைப் பயன்படுத்துவதற்கான மிகப்பெரிய தடையாக உள்ளது,” என்று யென்னெல்லோ கூறினார். “அதிர்ஷ்டவசமாக, இங்கு டெக்சாஸ் ஏ&எமில் நாங்கள் செய்து வரும் முன்னேற்றங்கள் அதை சமாளிக்க நீண்ட தூரம் செல்லும்.”

ஐசோடோப் உற்பத்தி மற்றும் போக்குவரத்தில் ஒரு முன்னோடி முன்னேற்றம்

டெக்சாஸ் A & M அடைந்த ஒரு முக்கிய சாதனை என்பது கிமீ-211 ஐ பிரித்து அனுப்புவதற்கான தானியங்கி அமைப்பை உருவாக்கியதாகும். இந்த காப்புரிமை பெறுவதற்காகக் காத்திருக்கும் தொழில்நுட்பம், பிஸ்மத் இலக்கில் இருந்து ஐசோடோப்பை நீக்கி அதைத் தூய்மைப்படுத்துகிறது. பின்னர் இலக்கு நோக்கிய ஆல்பா சிகிச்சை மருந்துகளில் இணைப்பதற்காக ஒரு ஷிப்பிங் நெடுவரிசையில் அதை ஏற்றுகிறது.

யென்னெல்லோவின் கூற்றுப்படி, புதிய பிசின்நெடுவரிசை சிக்கும் நுட்பம் வேகமாக செயலாக்க அனுமதிக்கிறது. இது கிமீ-211 இன் பெரிய அளவுகளை குறைந்த சிதைவுடன் மற்றும் பாரம்பரிய முறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது குறைந்த ஆபத்துடன் அனுப்ப உதவுகிறது. இந்த மேம்பாடு கிமீ -211 ஒரு சாத்தியமான அடுத்த தலைமுறை புற்றுநோய் சிகிச்சையாக வலுப்படுத்துகிறது.

டெக்சாஸ் A & M ஏற்கனவே அலபாமா பல்கலைக்கழகம் மற்றும் எம்.டி. ஆண்டர்சன் புற்றுநோய் மையம் உள்ளிட்ட உடன்தொழில் செய்பவர்களுக்கு குறிப்பிடத்தக்க அளவு கிமீ-211 ஐ வழங்கியுள்ளது, இது இருபத்தைந்துக்கும் மேற்பட்ட ஷிப்மெண்ட்களைப் பெற்றுள்ளது. இந்த கூட்டு சங்கங்கள் ஆராய்ச்சியாளர்கள் கிமீ-211 அடிப்படையிலான கதிரியக்க மருந்துகளைச் செம்மைப்படுத்தவும், அதன் வேதியியல் நடத்தை பற்றிய புரிதலை ஆழப்படுத்தவும் உதவுகின்றன.

கூட்டுச் சங்கம் மற்றும் உலகளாவிய முன்னேற்றம்

 யென்னெல்லோ மற்றும் டாக்டர் ஃபெடெரிகா பிசனேஸ்கி, முன்னாள் எம்.டி. ஆண்டர்சன் கதிர்வீச்சு வேதியியலாளர் மற்றும் தற்போது ஹியூஸ்டனில் உள்ள டெக்சாஸ் பல்கலைக்கழக மருத்துவ அறிவியல் மையத்தில் உள்ளவர், 2025 உலக அஸ்டட்டின் சமூக கூட்டத்தில் (நியூ ஓர்லியன்ஸில்) தங்கள் கண்டுபிடிப்புகளை வழங்கியுள்ளனர். அவர்களின் “டெக்சாஸ் டூ-ஸ்டெப்” என்ற தலைப்பிலான பேச்சு, சிகிச்சை நோக்கத்திற்காக கிமீ-211 ஐ உற்பத்தி செய்தல், அனுப்புதல் மற்றும்பயன்படுத்துதல் ஆகியவற்றின் அவர்களின் ஒருங்கிணைந்த அனுபவத்தை முன்னிலைப்படுத்தியுள்ளது.

 இந்த முதல் அமெரிக்க-அடிப்படையிலான கூட்டம், உலகளவில் புற்றுநோய் சிகிச்சையில் கிமீ-211 இன் பங்கை விரிவுபடுத்துவதற்கு அர்ப்பணிக்கப்பட்ட ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் வணிகக் குழுக்களை ஒன்றிணைக்கும் கூட்டமாகும்.

அஸ்டட்டின்-211 ஆராய்ச்சியில் வளர்ந்து வரும் சர்வதேச ஆர்வத்தை வலியுறுத்தி, குயின்ஸ்லாந்தில் நடைபெற்ற கதிரியக்க அறிவியல் தொடர்பான 26-வது சர்வதேச அறிவியல் கருத்தரங்கில் டெக்சாஸ் ஏ & எமின் முன்னேற்றத்தை யென்னெல்லோ சமீபத்தில் மற்றொரு முக்கிய நிகழ்வில் பகிர்ந்து கொண்டார்.

“மனிதர்களில் மருத்துவ பரிசோதனைகள் ஆரம்ப கட்டத்தில் இருந்தாலும், ஜப்பான், பல ஐரோப்பிய நாடுகள் மற்றும் அமெரிக்காவில் அஸ்டட்டின்-211 இன் சாத்தியத்தை தற்போது பார்த்துக்கொண்டிருக்கும் முன்முயற்சிகள் உள்ளன,” என்று யென்னெல்லோ கூறினார்.

“அஸ்டட்டின்-211 ஐ உற்பத்தி செய்து வழங்குவதில் டெக்சாஸ் ஏ & எமின் வெற்றியைப் பகிர்ந்து கொள்வதை எதிர் நோக்கியுள்ளேன்.  அதே நேரத்தில் அதன் வேதியியல் பண்புகள் மற்றும் ஆன்காலஜியில் சாத்தியமான சிகிச்சை முன்னேற்றத்தைப் பற்றிய உலகளாவிய முன்னேற்றம் பற்றியும் மேலும் அறிந்து கொள்வேன்.” இந்த முன்னோடி ஆராய்ச்சி DOE ஐசோடோப் திட்டத்தின் மூலம் DOE அறிவியல் அலுவலகம், பிரைட் சேரில் நியூக்ளியர் சயின்ஸ் மூலம் டெக்சாஸ் A & M மற்றும் லாஸ் ஆலமோஸ் தேசிய ஆய்வகத்துடன் கூட்டு சங்கத்தில் டெக்சாஸ் A & M பல்கலைக்கழக அமைப்பு அணு பாதுகாப்பு அலுவலகத்தால் ஆதரிக்கப்படுகிறது.