Летом 1935 года инструктор медицины Йельского университета Джон Лоуренс приехал в Калифорнию, где в физической лаборатории местного университета работал его брат Эрнест – изобретатель первого в мире циклотрона. Джон хотел обсудить с братом возможность применения его разработки, позже удостоенной Нобелевской премии, в медицинских целях. Добытый у родственника радиоактивный фосфор Джон Лоуренс начал испытывать на лабораторных мышах, больных лейкозом. После первого введения ученый отправился на рыбалку, а вернувшись через несколько недель, обнаружил, что состояние животных значительно улучшилось. Вдохновленный результатом эксперимента, он повторил процедуру уже на пациентах, страдающих лейкемией, и добился ремиссии.

Тогда-то в США и стартовала многолетняя страда по наращиванию радионуклидных мощностей – научных, производственных и клинических. В 1963 году коллега Лоуренса по Калифорнийскому университету Хэл Ангер придумал и сделал первую в мире гамма‑камеру для однофотонной эмиссионной диагностики. В начале 70‑х физик‑ядерщик Майкл Тер‑Погосян изобрел позитронно‑эмиссионную томографию. Технологии быстро коммерциализовались, мировые мейджоры – американская General Electric, нидерландская Philips и немецкая Siemens Healthcare – только и успевали мериться «ядерными» успехами.

Ширилась и медицинская инфраструктура применения мирного атома. Сегодня, по данным Организации экономического сотрудничества и развития, число ПЭТ‑сканеров в США перевалило за 1,6 тысячи. Из них лишь около 600 дислоцировались в госпиталях, а подавляющее большинство установок работало в амбулаторном секторе. Пропорционально росту аппаратного парка увеличивалось и количество исследований, чему особенно поспособствовало включение в 1998 году диагностических процедур ПЭТ и ПЭТ/КТ в страховую госпрограмму Medicare. В настоящее время в США проводится более 20 млн ПЭТ‑исследований в год.

Обеспечением клиник и амбулаторий РФП с конца 70‑х занимаются nuclear pharmacy – «ядерные» аптеки. Американцы быстро посчитали, что закупка циклотронов и изготовление РФП в самом медучреждении – дело убыточное, особенно для небольших клиник. И предложили эту нишу коммерсантам, которые к сегодняшнему дню открыли по всей стране более 300 «ядерных» аптек. Крупнейший игрок этого рынка – сеть Cardinal Health – объединяет 131 аптеку и 11 циклотронов. Схема простая и надежная: ночью радиофармацевты получают рецепт от медучреждения, готовят необходимую дозу препарата и уже утром доставляют его заказчику.

Недостатка в радиофармпрепаратах клиницисты давно не испытывают. Первый РФП Rubidium‑82, используемый для визуализации перфузии миокарда, получил одобрение FDA в 1989 году. Сейчас на американском рынке обращаются 49 радиофармпрепаратов разных производителей, крупнейшие из которых – GE Healthcare, Curium и Lantheus Medical Imaging. На стадии клинических исследований, по данным портала ClinicalTrials.gov, находятся еще 350 разработок. Объем национального рынка РФП в 2016 году превысил $1,7 млрд.

Однако разрастание медицинской инфраструктуры, регулярно подпитываемой новейшими технологическими разработками, наткнулось на серьезную препону – в начале 90‑х США лишились собственного производства молибдена‑99, на основе которого изготавливался техниций‑99 – самый востребованный в диагностике радионуклид.

С 1954 года молибден‑99 производился в реакторах Окриджской и Брукхейвенской лабораторий. Централизованно его закупала Комиссия по атомной энергии США и поставляла в медицинские центры. Однако в начале 70‑х реакторы прекратили использовать по молибденовому профилю, а функции основного производителя изотопов перешли к реактору Cintichem, дислоцированному в городе Такседо, штат Нью‑Йорк. Через 10 лет этот реактор, обеспечивавший сырьем половину всего национального производства технеция‑99 (остальное закупали за рубежом), выкупила швейцарская Hoffman–LaRoche. На Cintichem изотопы добывались стандартным способом – через реакции деления высокообогащенного урана, широко применяемого в производстве ядерного оружия. В 1989 году утечка в системе первичного охлаждения реактора привела к катастрофе: радиоактивный тритий попал в поверхностные воды. После раздутого экологами скандала Hoffman–LaRoche реактор закрыла, а все технологии и оборудование продала Министерству энергетики США за символические $750 тысяч.

Закупать молибден американским производителям РФП пришлось главным образом в Канаде – у Национального исследовательского универсального реактора, принадлежащего федеральной корпорации Crown Atomic Energy of Canada Limited (AECL). Желая избавиться от этой зависимости, Минэнерго США попыталось внедрить технологии, применявшиеся с одобрения FDA в Cintichem, на других американских реакторах. В 1991 году ведомство предложило использовать по той же схеме исследовательский реактор Omega West Национальной лаборатории Лос‑Аламоса, штат Нью‑Мексико. Но уже в 1993 году Omega West постигла участь Cintichem – реактор был закрыт из‑за утечки трития.

Еще одна безуспешная попытка использования той же рисковой технологии состоялась в 1999 году. Министерство энергетики предложило попробовать в производстве молибдена‑99 реактор Сандийских национальных лабораторий в Нью‑Мексико, но выработка изотопа оказалась ничтожно малой. Параллельно нишу пыталась занять американская компания TCI, кооперировавшаяся в этом и других проектах с российским НИЦ «Курчатовский институт». Но поддержки со стороны Минэнерго США активность ТСI не получила.

Фактически Штаты остались без собственного источника изотопов. Помимо Канады, сырье для РФП импортировалось из Нидерландов, Бельгии, Франции и Южной Африки. Эта практика все больше смущала, если не раздражала, операторов рынка и профессиональное медицинское сообщество. Реакторы устаревают, сбоят, а это ведет к срыву поставок, авиаперевозки же сопряжены с риском утраты молибдена‑99 из‑за 66‑часового лимита распада. «Это как бежать по пустыне со стаканчиком мороженого», – описывал проблему Айра Гольдман, старший директор отдела глобальных поставок Lantheus Medical Imaging.

Опасения отраслевых практиков подтвердились в 2009 году, когда на канадском реакторе AECL обнаружилась утечка. Предприятие, обеспечивавшее 60% потребностей США в молибдене‑99, пришлось закрыть на ремонт, который занял больше года. Дефицит технеция заставил американских врачей применять альтернативные методы молекулярной визуализации и подвергать пациентов более тяжелому излучению. «Были такие ночи, когда у нас не было достаточно изотопов даже для одного исследования, или целые выходные, когда мы не проводили ни одного исследования. Это была очень сложная ситуация, ставшая реальной проблемой с точки зрения обеспечения качественного ухода за пациентами», – рассказывал изданию Modern Healthcare председатель отделения радиологии Больницы Генри Форда Мануэль Браун.

Несмотря на эти сложности, в США так и не появилось собственное производство молибдена. С одной стороны, изготовлению изотопного сырья препятствовало федеральное правительство, ратующее за национальную безопасность. В 2004 году министр энергетики США Спенсер Абрахам представил МАГАТЭ доклад «Глобальная инициатива по снижению угрозы», где декларировалась необходимость защиты уязвимых источников радиоактивных материалов (в первую очередь – высокообогащенного урана), которые могут быть использованы для террористической атаки. Инициативу Абрахама поддержали другие страны – участницы МАГАТЭ, в том числе Россия.

Но звучали и другие тезисы. «Эти изотопы рассматриваются как опасный мусор, который нужно утилизировать, чтобы устранить политически мнимую угрозу ядерного оружия», – писала в 2010 году в 21st Century Science & Technology Кристина Крейг, комментируя настоятельное требование Конгресса США избавить страну от урановых рисков.

В 2012 году Конгресс принял Закон о производстве медицинских изотопов в США, запрещающий применение высокообогащенного урана, но не исключающий поиска альтернативных вариантов производства молибдена. Желающие занять изотопную нишу в США по‑прежнему есть. Однако, по мнению президента сети «ядерных» аптек United Pharmacy Partners Джона Витковски, мало у кого есть деньги на то, чтобы организовать производство, соответствующее современным американским требованиям радиационной безопасности. В 2010 году инженер‑ядерщик Грегори Пифер основал компанию Shine Medical как раз для более безопасного и экологичного производства молибдена‑99 из низкообогащенного урана. Только на лицензирование проекта компания потратила четыре года и $50 млн, а на сегодняшний день завершила строительство лишь первого медицинского цеха. «После успешного лицензирования компании, подобные Shine Medical, планируют тратить на производственные проекты по $250–500 млн, вот только где их взять? Вложения в реактор или ускоритель слишком рискованные даже для венчурных инвесторов», – говорит Витковски.

Времени на раздумье у операторов ядерной медицинской индустрии практически не осталось: канадцы планируют заглушить свой реактор уже через месяц, а значит, тотальный импорт изотопов продолжится. Впрочем, FDA в феврале 2018 года предприняло шаг к импортозамещению – одобрило технологию производства молибдена‑99, предложенную частной американской компанией NorthStar Medical Radioisotopes. Система RadioGenix позволяет осуществлять автоматизированное разделение безуранового молибдена‑99 и получать заветный технеций‑99 для диагностической визуализации с помощью ОФЭКТ‑сканера. Совокупный объем инвестиций в импортозамещающий проект превысил $100 млн, половину этой суммы частникам предоставило Министерство энергетики США.

Источник