با وجود این‌که انرژی اتمی در کشور به‌شدت سیاست‌زده شده، اما واقعیت این است که این حوزه یکی از حوزه‌های مهم توسعه فناوری آینده در جهان به‌شمار می‌رود و دستیابی به دانش فنی و توسعه آن در مسیر ارتقای زندگی مردم، نقش مهمی در تعیین مسیر توسعه فناورانه و اقتصادی کشور را ایفا خواهد کرد.

با وجود این‌که کشور‌های غربی تلاش زیادی در جهت غیرصلح‌آمیز بودن توسعه این فناوری در کشور ما دارند، تلاش‌های فناوران کشور در مسیر کاربردی کردن این دانش به گونه‌ای رقم خورده که هر روز شاهد توسعه محصولی جدید در حوزه‌های مختلف سلامت، کشاورزی، صنعت و انرژی هستیم.

در همین راستا شنبه ۲۰ فروردین ۱۴۰۱ سازمان انرژی اتمی کشور با حضور رئیس‌جمهور از ۹ دستاورد جدید فناوران کشور در این حوزه رونمایی کرد که نشان از توان و ظرفیت بالای علمی و تحقیقاتی پژوهشگران کشور داشت؛ پژوهشگرانی که با وجود تلاش‌های بسیار زیادی که مانند محققان سایر حوزه‌ها در جهت بهبود سطح زندگی مردم دارند، به دلیل فشار‌هایی که در این مسیر متحمل شده‌اند و تهدید‌هایی که هر روز بر سر راه‌شان قرار دارد، حتی جایی نامی از آن‌ها برده نمی‌شود. در گفتگو با این تلاشگران عرصه انرژی هسته‌ای، ویژگی‌ها و کاربرد‌های پنج محصولی را که در این رویداد معرفی شده‌اند بررسی کرده‌ایم.

صادرات پسته بدون نگرانی آفلاتوکسین

یکی از مشکلات مهم در حوزه کشاورزی و تولید محصولات کشاورزی، باکتری و قارچ‌های مهاجمی هستند که با آلوده کردن محصولات کشاورزی، امکان بهره‌برداری و صادرات آن‌ها را محدود می‌کند. قارچ آسپرژیلوس یکی از مهم‌ترین گونه‌های قارچی مهاجم است که به دلیل تولید سم خطرناک آفلاتوکسین می‌تواند خسارات زیادی را به محصولات کشاورزی استراتژیک کشور از جمله پسته بزند. حتی در مواردی منجر به برگشت محصولات صادراتی پسته در سال‌های گذشته شده است.

در همین راستا، یافتن راهکاری که برای از بین بردن سم در این محصول اقتصادی موضوعی است که از سوی پژوهشگران کشور در سال‌های گذشته مورد مطالعه قرار گرفته بود. استفاده از پلاسمای سرد با اثرگذاری سطحی بر محصول می‌تواند منجر به از بین بردن ساختار سم بدون آسیب به بافت پسته شود و به این ترتیب محصولی که درگیر این قارچ مهاجم شده کاملا پاکسازی‌شده و صادر شود.

معاون طراحی و ساخت این دستگاه تصریح می‌کند: «ایالات متحده از سال‌ها پیش جنگ تجاری با ایران بر سر صادرات پسته داشته است و برای از بین بردن بازار صادراتی پسته ایران و جایگزینی پسته کالیفرنیا به جای آن تلاش‌های زیادی را برای ایجاد استاندارد‌های سختگیرانه و حتی فروش کیت‌های تشخیصی این سم حتی در مقادیر بسیار اندک به کشور‌های مختلف داشته است.

به همین خاطر مقابه با این‌گونه مهاجم از اهمیت بسیار زیادی در کشور ما برخوردار است. به همین جهت برای رفع این معضل روش‌های مختلف بیم الکترونی، پرتودهی گاما و پلاسمای سرد مورد بررسی قرار گرفته‌اند که البته دو روش اول به دلیل هزینه بالا و اثرگذاری بر ویژگی‌های ژنتیکی و بافت چربی پسته نتایج خوبی به همراه نداشته‌اند. استفاده از پلاسمای سرد به دلیل عمق نفوذ بسیار کم، به‌خوبی ساختار سم روی سطح پسته‌ها را تخریب کرده و در عین حال آسیبی به بافت پسته وارد نمی‌کند.

پژوهش‌ها برای تولید دستگاهی که قادر باشد پلاسمای مورد انتظار با کاربری خنثی‌سازی سم آفلاتوکسین را داشته باشد و هیچ‌گونه اثری بر رنگ، طعم و بافت خود پسته نداشته باشد و از سوی دیگر کاملا مقرون به صرفه باشد از سه سال پیش در کشور دنبال شد. برای این کار از پلاسمای تولید شده از گار‌های موجود در هوا استفاده شده است؛ این کار علاوه‌بر کارایی بالا در از بین بردن سم، هزینه سم‌زدایی را بسیار اندک و مقرون به صرفه برای کشاورز خواهد کرد.

این پژوهشگر حوزه پلاسما در خصوص نمونه‌های مشابه خارجی این محصول توضیح می‌دهد: «این سامانه با توجه به نیاز‌های کشور تولید بومی شده است و تاکنون اطلاعاتی در مورد دستگاهی با چنین کاربری‌ای به صورت تجاری در کشور‌های دیگر مشاهده نکرده‌ایم.»

این سامانه به دلیل پیچیدگی‌های کاربری قرار است با احداث کارخانه‌هایی با حضور متخصصان این حوزه در شهر‌هایی که قطب‌های تولید پسته به‌شمار می‌روند، به صورت ارائه خدمات به کشاورزان مورد بهره‌برداری قرار بگیرد. اولین کارخانه به این منظور در شهر رفسنجان با ظرفیت ۱۰هزار تُن در سال احداث خواهد شد که به گفته معاون طراحی و ساخت این سامانه، از ابتدای ۱۴۰۲ آماده بهره‌برداری خواهد بود. این فناور حوزه پلاسما همچنین می‌افزاید: «در کنار این موضوع فرآیند‌های دیگری نیز برای توسعه کاربرد‌های پلاسمای سرد در بحث کشاورزی در جریان است که به‌زودی خبر‌های خوشی در خصوص این موارد نیز خواهیم داشت.»

کالیبراسیون بومی دستگاه‌های تصویربرداری

دستگاه‌های تصویربرداری برش‌نگاری با گسیل پوزیترون (پِت‌اسکن) به صورت روزانه پیش از قرارگیری بیمار در دستگاه برای تنظیم میزان تابش و بررسی عملکرد آشکارساز‌های دستگاه، نیاز به استفاده از چشمه‌های کالیبراسیون دارند. کارشناس تولید رادیوایزوتوپ‌های صنعتی، در این رابطه توضیح می‌دهد: «برای تنظیم عملکرد دستگاه پِت‌اسکن از چشمه کالیبراسیون ژرمانیوم‌۶۸ استفاده می‌شود. این چشمه در هنگام تنظیم عملکرد دستگاه حجم مشخصی از پرتو‌های بتا را آزاد می‌کند تا کارایی آشکارساز‌ها را مورد ارزیابی قرار دهد. سال‌های گذشته این چشمه از شرکت‌های خارجی تهیه می‌شد، اما با اعمال تحریم‌ها علیه کشور، عملا واردات این محصول و به دنبال آن عملکرد دستگاه‌های پت‌اسکن با اخلال روبه‌رو شده بود. به همین جهت توسعه چشمه کالیبراسیون ژرمانیوم ۶۸ در دستورکار پژوهشگران سازمان انرژی اتمی قرار گرفت.»

این محصول از یک سال پیش در مراکز پزشکی هسته‌ای سراسر کشور در حال بهره‌برداری است. کارشناس تولید این محصول در ادامه تصریح می‌کند: «تولید بومی چشمه کالیبراسیون موجب شده که فرآیند تنظیم و ارزیابی عملکرد دستگاه‌ها بدون وقفه و با کم‌ترین هزینه امکان‌پذیر شود.» به گفته این محقق حوزه رادیوایزوتوپ‌ها قیمت این محصول در حال حاضر معادل یک‌دوم نمونه خارجی و بدون در نظرگیری هزینه واسطه‌گری‌هایی است که برای دور زدن تحریم‌ها مورد نیاز خواهد بود. این در حالی است که کیفیت این محصول در مقایسه با نمونه ترکیه‌ای آن که پیش از این به کشور وارد می‌شد، در بررسی‌های انجام شده بالاتر ارزیابی شده است.

پارس سیگزافور، شناساگر تومور‌های بدخیم

ویژگی مهم درخصوص رادیودارو‌هایی که در ابتدای هفته شاهد رونمایی از آن‌ها بودیم، این است که محصولات جدیدی هستند که حتی نمونه مشابه خارجی آن‌ها نیز به مرحله تجاری‌سازی نرسیده است و در واقع محققان کشور همگام با کشور‌های پیشرفته جهان، مسیر توسعه آن‌ها را طی کرده‌اند. رادیوداروی «پارس سیگزافور» از دیگر دستاورد‌های پژوهشگران ایرانی در حوزه تولید رادیوداروهاست که هنوز در دنیا به طور کامل فرآیند کارآزمایی بالینی آن به پایان نرسیده است و در کشور‌های معدودی از جمله آلمان در حال بررسی است.

پژوهشگران کشور پس از سه سال تحقیقات برای توسعه این دارو، موفق شده‌اند پس از سنتز بخش پپتدی آن که آنتاگونیست گیرنده پروتئینی خاص در سطح تومور‌های پیشرفته با درجه پیشرفتگی ۳ و۴به نام سی‌ایکس‎‌سی‌آر۴ (۴ CXCR) است و اتصال آن به ذره رادیواکتیوی گالیوم ۶۸، رادیودارویی برای تشخیص تومور‌های سرطانی پیشرفته مانند تومور‌های مالتیپل گلایمای مغزی، مالتیپل میلوما سرطان مغز استخوان، تومور‌های تهاجمی ریوی و... که با رادیودارو‌های موجود امکان تشخیص آن‌ها فراهم نبود، تولید کنند.

مدیر طرح تولید «پارس سیگزافور» درخصوص ویژگی‌های این رادیودارو می‌گوید: «پیش از این دانش‌فنی طراحی ساخت انواع مختلفی از رادیودارو‌های تشخیصی و درمانی در کشور بومی‌سازی شده بود. اما نکته‌ای که وجود دارد، این است که رادیودارو‌هایی که تا پیش از این تولید شده بودند، مانند گالیوم دوتاتیت، عمدتا تومور‌هایی با درجه پیشرفتگی ۱و۲را شناسایی می‌کردند و معمولا برای شناسایی تومور‌های پیشرفته‌تر مناسب نبودند. با توجه به شناسایی سی‌ایکس‎‌سی‌آر۴ به عنوان گیرنده پروتئینی که به طور اختصاصی در سطح تومور‌های سرطانی و بیشتر در تومور‌های پیشرفته بیان می‌شود، طراحی و سنتز آنتاگونسیت یا پپتیدی که مکمل این گیرنده باشد، موجب شد که پارس سیگزافور به عنوان رادودارویی مؤثر در تشخیص سرطان‌های پیشرفته کارایی داشته باشد.»

به گفته این محقق، رادیوداروی پارس سیگزافور تاکنون با بررسی روی ۲۵ بیمار در بیمارستان‌های مختلف کشور فاز اول مطالعات بالینی را با نتایج بسیار خوبی به پایان رسانده است. وی می‌افزاید: «براساس نتایج مطالعات منتشرشده از عملکرد تشخیصی این رادیودارو، امکان تشخیص بیش از ۲۸ نوع تومور سرطانی را دارد، بنابراین در مرحله کارآزمایی بالینی نیز عملکرد آن برای تشخیص سرطان‌های مختلفی از جمله مالتیپل گلایمای مغزی مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج قابل قبولی نشان داده است.»

مدیر طرح این پروژه مدت‌زمان مورد نیاز برای کارآزمایی بالینی این رادیودارو را حدود دو سال پیش‌بینی می‌کند و می‌گوید: «پس از پایان مراحل کارآزمایی، نتایج آن به وزارت بهداشت ارائه خواهد شد و توسعه تجاری خواهد یافت. به نظر می‌رسد که تا این زمان بیش از یک سال فاصله نداریم و به محض این که بتوانیم تعداد نتایج قابل‌قبولی از کارآزمایی‌های بالینی به وزارت بهداشت ارائه دهیم، برای دریافت مجوز مصرف این رادیودارو در کشور اقدام خواهیم کرد.»

وی درخصوص چاپ نتایج حاصل از مطالعات بالینی این رادیودارو توضیح می‌دهد: «برنامه‌ای برای انتشار مقالات علمی درخصوص دانش‌فنی این محصول نداریم، اما نتایج کارآزمایی‌های پیش‌بالینی و بالینی این دارو و میزان کارآیی آن از سوی پزشکان در ماه‌های آینده منتشر خواهد شد.»

درمان سرطان با پلاسمای سرد

پلاسما حالتی از ماده است که فراتر از فاز گازی مواد است و به عنوان حالت چهارم اصلی مواد شناخته می‌شود. اگر به حالت گازی ماده در شرایط ویژه‌ای انرژی وارد شود، موجب جدا شدن اتم‌ها و از سوی دیگر از دست دادن الکترون‌های‌شان می‌شود. رعد و برق نمود طبیعی تولید پلاسما است. حالت پلاسما معمولا خواص جدیدی را به همراه دارد که شاید طبیعی‌ترین آن، سرسبز شدن دشت‌ها پس از رعد و برق‌های بهاری باشد.

همین مشاهدات موجب شد که دانش تولید پلاسما از مواد به طور جدی پیگیری شود. فناوری پلاسمای سرد شاخه‌ای از فیزیک پلاسما بوده که هدف آن تولید پلاسما‌های در دسترس است. عمر دانش تولید حالت چهارم ماده یا پلاسما به حدود ۱۰۰ سال پیش بازمی‌گردد و پیش از این تحت شرایط بسیار سخت و پیچیده‌ای تولید می‌شد. اما از حدود ۱۵ سال پیش، تحول بزرگی درخصوص دانش تولید پلاسما در دنیا به وجود آمد که موجب شد شرایط تولید پلاسما در دسترس‌تر، آسان‌تر و در شرایط عادی و با امکانات ساده‌تر ممکن شود.

دانش تولید پلاسمای سرد، کاربرد‌های گسترده‌ای در حوزه‌های پزشکی، صنایع غذایی و کشاورزی، محیط‌زیست و صنعت دارد که همگی در کشور ما نیز همگام با کشور‌های پیشرفته دنیا در حال پیشگیری هستند. معاون طراحی و ساخت دستگاه‌های تولید پلاسمای سردی که رونمایی شده است، درخصوص فعالیت‌های کشور در توسعه دانش‌فنی تولید پلاسمای سرد می‌گوید: «در حوزه پلاسمای پزشکی کشور ما همگام با سایر کشور‌های پیشرفته، از حدود سال ۹۵ پژوهش‌های این حوزه را در جهت توسعه کاربرد پلاسمای سرد در درمان سرطان آغاز کرده است.

پلاسمای سرد به دلیل توانایی آزادسازی حجم مورد نیاز از رادیکال‌های آزاد و الکترون‌های پرانرژی در اطراف سلول‌های سرطانی موجب تحریک این سلول‌ها به سمت مرگ برنامه‌ریزی شده سلولی (آپوپتوز) می‌شود. از آنجا که خواص فیزیکی سلول‌های عادی و سرطانی کاملا از یکدیگر متفاوت است، سلول‌های سرطانی به صورت انتخابی با احتمال بیشتری این رادیکال‌های آزاد و الکترون‌های آزاد را جذب می‌کنند و از بین می‌روند، در حالی که کم‌ترین میزان آسیب به سایر سلول‌های سالم بافت وارد می‌شود. این در حالی است که در سایر روش‌های درمانی سرطان‌های مغزی معمولا در کنار بافت سرطانی، محدوده وسیعی از سلول‌های سالم نیز از میان می‌روند و به همین خاطر عملکرد بخش‌های مختلف مغز مختل خواهد شد.»

وی درخصوص پیشرفت این مطالعات در کشور توضیح می‌دهد: «در حال حاضر نمونه دستگاه تولید پلاسمای سرد در فاز پیش‌بالینی که شامل مطالعات سلولی و حیوانی روی سرطان گلیوبلاستوما که نوعی سرطان مغزی بوده، سرطان پستان و سرطان پروستات نتایج بسیار درخشانی داشته است. به‌زودی از ابتدای تابستان ۱۴۰۱ فرآیند کارآزمایی بالینی برای بیماران گلیوبلاستوما آغاز خواهد شد و در ادامه عملکرد این روش در درمان بیماران مبتلا به انواع دیگر سرطان نیز به صورت بالینی مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت. این در حالی است که گروه‌های تحقیقاتی پیشرو در این حوزه نیز از حدود یک سال پیش به مرحله کارآزمایی بالینی وارد شده و هنوز به مرحله تجاری‌سازی این فرآیند نرسیده‌اند. این تفاوت یک ساله نیز بیشتر به دلیل دشواری‌هایی که در تأمین قطعات و... به دلیل شرایط تحریم با آن روبه‌رو بوده‌ایم، اما این دانش رها نشد که بخواهیم بعدا وارد کننده این فناوری به کشور باشیم، بلکه در زمره چند کشور معدودی قرار گرفته‌ایم که به این دانش‌فنی دست یافته‌اند.»

معاون طراحی و ساخت دستگاه پلاسمای پزشکی درخصوص کارایی مورد انتظار این روش در درمان سرطان می‌افزاید: «گروه‌های تحقیقاتی سایر کشور‌ها که نتایج فاز اول کارآزمایی بالینی خود را درخصوص این روش منتشر کرده‌اند، کارآیی بسیار بالای پلاسما برای از بین بردن سلول‌های سرطانی را تا به اینجای کار گزارش کرده‌اند و امیدواریم ما نیز به‌زودی با آغاز کارآزمایی‌های بالینی به نتایج مشابهی دست پیدا کنیم.»

تشخیص سرطان با گالیوم ۶۸ فاپی

رادیودارو‌ها برای تشخیص و درمان سرطان‌ها و بررسی عملکرد ارگان‌های مختلف بدن کاربرد گسترده‌ای در پزشکی هسته‌ای دارند. این ترکیبات از دو قسمت رادیواکتیو و دارو تشکیل شده است؛ بخش دارویی وظیفه انتقال هدفمند رادیودارو به اندام یا سلول هدف تشخیص یا درمان را بر عهده دارد و بخش رادیواکتیو با ساطع کردن پرتو‌های آلفا، بتا یا گاما به تشخیص یا درمان کمک خواهد کرد. با وجود این‌که نزدیک به ۵۰ رادیودارو در حال حاضر به صورت بومی در کشور تولید می‌شود، همچنان توسعه رادیودارو‌هایی که بتوانند هرچه اختصاصی‌تر بخش رادیواکتیو را به اندام یا سلول‌های هدف برسانند، بسیار مورد توجه است.

در تولید رادیوداروی «گالیوم ۶۸ فاپی» از رادیونوکلوئید گالیوم ۶۸ استفاده شده است که به دلیل امکان انتشار ذرات پوزیترون در روش تصویربرداری برش‌نگاری با گسیل پوزیترون (پِت‌اسکن) کاربرد خواهد داشت. این روش تصویربرداری امکان تصویربرداری سه‌بعدی با وضوح بالا از سلول یا اندام مورد نظر را فراهم خواهد کرد.

مدیر تولید این کیت، ویژگی اصلی این رادیودارو را بخش دارویی یا غیررادیواکتیو آن عنوان می‌کند و توضیح می‌دهد: «بخش غیررادیواکتیو که فاپی نام دارد، آنتاگونیست یکی از پروتئین‌های مهم سلول‌های سرطانی به نام فاپ (فیبروبلاست اکتیویشن پروتئین) است که به میزان بالایی فقط روی سطح سلول‌های سرطانی قرار دارد. منظور از آنتاگونیست نوعی پپتید (تکه‌کوچک پروتئینی) است که مانند اتصال قفل و کلید، به صورت اختصاصی به پروتئینی خاص، در سطح سلول متصل می‌شود. به این ترتیب می‌تواند بخش رادیواکتیوی را به صورت اختصاصی به سطح سلول‌هایی که مورد هدف قرار گرفته‌اند (که در این مورد سلول‌های سرطانی هستند) انتقال دهد تا بخش رادیواکتیو بر سایر سلول‌ها اثری نداشته باشد و امکان تشخیص دقیق سلول‌های سرطانی و تصویربرداری از تومور‌ها را فراهم بیاورد. ویژگی مهم فاپی کارایی بالای آن در مورد تشخیص طیف وسیعی از سرطان‌هاست. به این ترتیب با یک نوع دارو امکان تشخیص سرطان‌های مختلف در مراکز درمانی فراهم خواهد شد.»

به گفته این پژوهشگر حوزه رادیودارو، براساس مقالات منتشرشده در سراسر دنیا، تاکنون کارایی فاپی در تشخیص ۳۰ نوع سرطان از جمله سرطان سر و گردن، روده، مری، پستان، مغز، تیروئید و... مشخص شده است. وی می‌افزاید: «رادیوداروی فاپی در دنیا نیز هنوز به مرحله تجاری‌سازی نرسیده است و ما طراحی و تولید این رادیودارو را در کشور همگام با توسعه این رادیودارو در آلمان پیش برده‌ایم و پس از گذراندن موفقیت‌آمیز مراحل پیش‌بالینی آن، از ابتدای سال ۱۴۰۰ مراحل فاز اول و دوم کارآزمایی بالینی را با مشارکت بیش از ۱۰۰ بیمار مبتلا به سرطان‌های ریه، روده بزرگ، مغز و تیروئید در پنج بیمارستان شریعتی، امام خمینی (ره)، خاتم (ص) و بیمارستان‌های قائم و رضوی مشهد آغاز کردیم و اکنون در مراحل نهایی آن قرار داریم.»

هنوز مطالعات بالینی این رادیودارو در هیچ کشوری به پایان نرسیده است، اما به گفته این پژوهشگر عموما از آنجا که رادیودارو‌ها بیش از ۲۴ ساعت در بدن پایدار نخواهند بود و اثرگذاری طولانی‌مدت روی بدن ندارد، برای اخذ مجوز مصرف سازمان‌های غذا و داروی کشور‌های مختلف نیازی به کارآزمایی فاز سوم که به مطالعه اثرات بلندمدت دارو در بدن بیماران می‌پردازد، نخواهد داشت و با ارائه نتایج کارآزمایی فاز اول و دوم از سوی بیمارستان‌ها به وزارت بهداشت، آماده اخذ مجوز مصرف و تجاری‌سازی خواهد بود.
وی تصریح می‌کند: «در ادامه با افزایش تعداد بیماران در مطالعات بالینی، قرار است اثربخشی این دارو در شناسایی طیف گسترده‌تری از سرطان‌ها را بررسی کنیم. اما براساس مقایسه نتایج به‌دست آمده تا این مرحله از مطالعات و مقایسه آن با نتایج منتشرشده از مطالعات محققان آلمانی، این رادیودارو با کیفیتی کاملا مشابه در کشور تولید شده است.»

با توجه به نوآورانه بودن این محصول در دنیا، قرار است در نهایت و پس از موفقیت در گذراندن مراحل کارآزمایی بالینی، علاوه‌بر رفع نیاز کشور، به صورت کیت به سایر کشور‌ها صادرات نیز داشته باشد.

منبع: جام جم