En sällsynt isotop som är mycket efterfrågad för behandling av cancer är nu mer tillgänglig för läkemedelsföretag som utvecklar och testar nya läkemedel.

U.S. Food and Drug Administration bekräftade nyligen mottagandet av Oak Ridge National Laboratory:s läkemedelsmästarfil för actinium-225 nitrat, som gör det möjligt för läkemedelsföretag att hänvisa till dokumentet för att stödja ansökningar om egna Ac-225-baserade läkemedel utan att avslöja äganderättslig information. FDA kräver att en aktiv läkemedelsingrediens har en aktiv läkemedelsmästarfil innan den kommer att godkänna produkter som innehåller den ingrediensen. Denna fil innehåller information om Ac-225 från thorium-229, inklusive material som används vid beredningen, och de nuvarande processerna för god tillverkningssed som är involverade i produktionen.

ORNL producerar Ac-225 för Department of Energy's Isotope Program, som sedan säljer den för forskning och applikationer. För att möta federala uppdrag, underlätta framväxande teknik, minska USA:s beroende av utländskt utbud och främja landets ekonomiska välstånd och tekniska styrka, DOE -isotopprogrammet tillhandahåller kritiska isotoper som är bristfälliga.

Ac-225, en sönderfallsprodukt av thorium-229, används för riktad alfa -terapibehandling för vissa typer av prostata, hjärn- och neuroendokrina cancerformer. De högenergi-alfapartiklar som det frigör kan avbryta DNA-processer, hålla cancerceller från att replikera eller till och med döda dem helt och hållet.

Men Ac-225 förekommer inte naturligt. ORNL, för DOE -isotopprogrammet, producerar huvuddelen av världens utbud.

"Löftet om riktad alfaterapi är så stort, efterfrågan på radioisotopen uppväger redan den producerade mängden, "sa ORNLs Laura Harvey. För att öka utbudet, Isotop-programmet stöder också produktion av Ac-225 genom andra metoder, inklusive med hjälp av acceleratorer.

Harvey ingår i ett ORNL-team som producerar Ac-225 från ett lager av thorium-229 lagrat på ORNL. En biprodukt från tidigare kärnkraftsprogram, thoriummaterialet separerades och utvanns för att bygga ORNLs nuvarande lager. Ac-225 är en av de viktigaste radioisotoperna som uppstår när thorium förfaller.

Thorium-229-lagret bearbetas regelbundet för att återvinna radium-225, som förfaller till Ac-225 som återvinns och används vid behandling av cancer. Radium-225 som ackumuleras blir en sekundär källa till Ac-225. Varje vecka, ORNL-teamet skördar Ac-225 för ytterligare rening och förpackning för försändelser som skickas till kunder runt om i världen för grundforskning, kliniska prövningar och behandlingar.

"Hela fördelen med det radioaktiva sönderfallet är att vi inte behöver göra något magiskt mot thorium för att fortsätta producera Ac-225, "sa Paul Benny från ORNL." Det är en långlivad resurs som vi kontinuerligt kan skörda. "

Vetenskapen som möjliggör separation av isotoper är resultatet av årtionden av banbrytande experiment med radioisotopseparation vid ORNL:s High Flux Isotope Reactor och Radiochemical Engineering Development Center, med stöd från DOE -isotopprogrammet. ORNL började först arbeta med att extrahera Ac-225 från toriumlagret för mer än två decennier sedan, skickade sin första försändelse in - till National Cancer Institute - 1997.

Att uppfylla FDA:s nuvarande Good Manufacturing Practice -krav för en ny aktiv farmaceutisk ingrediens tar vanligtvis ett par år, men ORNL och DOE Isotope-programmet utvecklade en plan och implementerade kraven på 13 månader för dess produktion på plats Ac-225. Harvey sa att samarbete och stöd i hela laboratoriet gjorde den tidslinjen möjlig.

ORNL gjorde också ett stort engagemang för Ac-225-insatsen, tillhandahålla dedikerat utrymme för het cell och handskfack, lagringsutrymme där material kan säkras och ny utrustning. Teamet - som inkluderar tekniker, vårdnadshavare, chefer och andra - fick specialutbildning för processen.

"Alla på labbet arbetade så hårt för att se till att Ac-225-programmet hade vad det behövde för att gå vidare, "Harvey sa.

Det är för att de inser vikten av arbetet, Sa Benny. Även om Ac-225 är i kliniska prövningar i USA, andra länder har redan behandlat hundratals cancerpatienter med Ac-225 och dess förfallna dotter, vismut-213. DOE:s Isotop Program hanterar distributionen av Ac-225 genom National Isotope Development Center.

En patient från Tyskland som hade nytta av behandlingar med ORNL-producerad Ac-225 gjorde sig besvärad att kontakta en ORNL-forskare som var inblandad i tidigare Ac-225-produktion, att tacka henne och låta henne veta hur hans liv hade förbättrats på grund av ORNL:s ansträngningar.

"Teammedlemmar vet att några av sändningarna går direkt till patienter över hela världen, "Benny sa." Det är spännande när du inser vad vi gör spelar roll och har en direkt inverkan på människors liv. Det kan göra skillnad, när du kan ge människor hopp och verktyg för att bekämpa cancer. "