Hogyan szabadulhatsz meg a testedben rekedt radioaktív stronciumtól? – Szelektív védelem nukleáris baleset esetén

A cikk eredetileg a Pályaképek UNI in&out 2026 Innováció kiadványában jelent meg.

Magyar kutatás a veszélyes radioaktív stroncium eltávolítására

A nukleáris energia és a radioaktív izotópok nem csak az energiatermelésben, hanem a gyógyászatban és a kutatásban is fontos szerepet játszanak. Az energiatermelésben keletkező radioaktív melléktermékek sok esetben hosszabb időtávon veszélyes hulladékként kezelendők. A gyógyászatban alkalmazott izotópok nyomkövetőként segítik a diagnosztikát vagy a terápiát, de szintén veszélyes melléktermékek. Vészhelyzet esetén a veszélyes radioaktív anyagok kikerülhetnek a környezetbe, és így – balesetek vagy helytelen kezelés következtében – az emberi szervezetbe is bejuthatnak. Ezek közül az egyik legveszélyesebb izotóp a stroncium–90 (90Sr), amely a szervezetbe jutva, a kalciumhoz szinte azonos kémiai tulajdonságai miatt, könnyen beépül a csontokba és a fogakba. A 90Sr felezési ideje közel 30, év és béta-sugárzóként évtizedeken keresztül képes károsítani a csontvelőt, a vér képzőrendszert és a környező szöveteket. Ez növeli a csont- és vérképzőszervi daganatok (csontrák) kialakulásának kockázatát, valamint hosszútávon genetikai károsodásokat idézhet elő, amelyek a következő generációkban is megjelenhetnek. E potenciális szennyezés súlyosságát jól szemlélteti, hogy a csernobili katasztrófa után Ukrajnában és Fehéroroszországban több millió ember szervezete szennyeződött 90Sr-rel. Bár a másik hírhedt izotóp, a jód–131 (131I) esetén létezik hatékony megelő ző módszer (nem radioaktív jód adagolása, amely telíti a pajzsmirigyet és megakadályozza a radioaktív jód beépülését), a stroncium eltávolítására jelen leg nincs mellékhatásmentes, széles körben elfogadott eljárás. A Nemzetközi Atomenergia-ügynökség (IAEA) adatai szerint az elmúlt 60 évben világszerte több mint 200 nukleáris vészhelyzet történt.

Miért nehéz a stronciumot eltávolítani?

A stroncium a periódusos rendszer alkáliföld fém-csoportjában, közvetlenül a kalcium alatt helyezkedik el. Emiatt a szervezet biokémiai folyamatai nem tudják megkülönböztetni a két iont, és a stroncium ugyanazokat a biológiai útvonalakat használva beépül a csontokba. A jelenleg is mert komplexképző szerek – például az EDTA, a DTPA, az EGTA vagy a makrociklusos éterek (koronaéterek) – képesek ugyan a stroncium megkötésére, de nem szelektívek, azaz a stroncium mellett ugyanolyan erősen kötik a létfontosságú kalciumot és magnéziumot is. Ez a terápia során komoly mellékhatásokhoz vezet, hiszen ezek az ionok alapvető szerepet töltenek be az ideg- és izomműködésben, a véralvadásban és a sejtek életfolyamataiban. A Miskolci Egyetemen megvalósított projekt fő cél kitűzése és kihívása egy olyan molekula kifejlesztése, amely előnyben részesíti a stronciumot a kalciummal szemben.

Egy magyar ötlet újjászületése

Magyarországon már 35 évvel ezelőtt elkezdődött egy olyan kutatás, amelynek célja egy új típusú kelátképző molekula kifejlesztése volt. Ekkor született meg a Decorporol® első generációs stronciumszelektív hatóanyag, amelynek a szerkezeti sajátosságai lehetővé tették, hogy a stronciumot szelektívebben kösse, mint a kalciumot, azonban a gyors kémiai bomlása hátrány volt. A Miskolci Egyetemen ezt a feledésbe merült kutatást elevenítették fel, és több évtized kihagyás után a kutatás új lendülettel folytatódott. A kutatócsoport elsőként több mint 50 különböző molekulát modellezett számítógépen kvantumkémiai módszerekkel, ennek során összehasonlították a kalcium- és stronciumkomplexek képződési energiáját. Ezzel az elméleti háttérrel a Decorporol-koncepció ígéretesnek bizonyult. A kíséreti tevékenység során a kutatók korszerű szintetikus és analitikai módszereket bevonva vizsgálták az újonnan előállított generációs molekulákat, amelyek potenciálisan még kedvezőbb szelektivitást és jobb farmakológiai tulajdonságokat kínálnak.

Az elmúlt három évben a kutatócsoport nyolc új molekulát állított elő, különböző szerkezeti módosításokkal. Ezek célja, hogy a stronciumionhoz való kötődési hajlamukat fokozzák, emellett minimalizálják a kalcium megkötését. Ezen új vegyületek in vitro és in vivo tesztjei már megkezdődtek. Kiemelkedő eredménynek tekinthető, hogy a Decorporol molekulát sikerült egy újszerű, in vivo egérmodellben is tesztel ni – ezúttal radioaktív stroncium alkalmazása nélkül. A kísérletek során stabil, nem radioaktív stroncium izotópot használtak fel, amely lehetővé tette a molekula farmakokinetikai és kiválasztási tulajdonságainak részletes vizsgálatát biztonságos laboratóriumi körülmények között. A magas impaktú folyóiratban (Scientific reports) publikált eredmények megerősítették, hogy a Decorporol jól tolerálható, hatékonyan képes a stroncium megkötésére és kiürítésére, emellett nem okoz kimutatható toxikus mellékhatásokat.

A jövő

A kutatás hosszú távú célja, hogy a Decorporol és rokon vegyületei engedélyezett gyógyszerként álljanak rendelkezésre, és nukleáris baleset vagy katonai incidens esetén azonnal be lehessen vetni azokat. Ehhez a következő lépés a vegyületek nagyüzemi gyártásának előkészítése és a hatósági engedélyeztetési folyamat megindítása. Ez a magyar innováció nemcsak hazai, hanem nemzetközi szinten is áttörést hozhat a nukleáris biztonság területén. Jelen leg ugyanis nincs a világon olyan széles körben elfogadott mellékhatásmentes gyógyszer, amely képes lenne a 90Sr-t szelektíven és biztonságosan eltávolítani az emberi szervezetből.

További információ:

Viskolcz Béla egyetemi tanár, Mucsi Zoltán egyetemi tanár, Miskolci Egyetem, Anyag- és Vegyészmérnöki Kar, Kémia Intézet, 3515 Miskolc, Egyetemváros E-mail: zoltan.mucsi@uni-miskolc.hu, bela.viskolcz@uni-miskolc.hu

Még több értékes tartalom vár!

Az UNI in&out kiadványt megújult címmel, de a megszokott tartalommal, Pályaképek néven érheted el. A 2026-os Innováció lapszámban olyan témákban mélyedhetsz el, amik valóban számítanak – oktatásról, jövőről, karrierről. Digitális és print formátumban is elérhető a shop.uniside.hu oldalon!