Latvijas pētnieki 2025. gada nogalē īstenojuši unikālu eksperimentu – tajā demonstrēta jauna radiofarmaceitiska preparāta izstrāde vēža agrīnai diagnostikai un terapijai, kas palīdzēs pacientiem precīzāk ārstēt vēzi un samazināt blaknes. Par darbu laboratorijā un eksperimenta norisi Latvijas Universitātes (LU) žurnāla "Alma Mater" 2026. gada pavasara numurā stāsta LU Eksakto zinātņu un tehnoloģiju fakultātes (EZTF) Ķīmiskās fizikas institūta (ĶFI) direktore, Radioķīmijas grupas vadītāja un vadošā pētniece Elīna Pajuste, kuras vadībā eksperiments tika īstenots.
No idejas līdz preparātam
Elīnas Pajustes vadībā komandā strādāja pētnieces Anete Stīne Teimane, Vanda Voikiva un Līga Avotiņa, vadošais pētnieks Artūrs Zariņš, kā arī zinātniskie asistenti Rūdolfs Jānis Zabolockis un Laura Dace Pakalniete.
Projektā iesaistījās arī Eiropas Kodolpētniecības centrs (CERN) un Latvijas uzņēmums "Nucleo". CERN pusē ar mērķa materiālu apstarošanu un paraugu sagatavošanu nogādāšanai uz Latviju darbojās LU pētniece Patrīcija Kalniņa un pētnieks Edgars Mamis, kurš ir LU absolvents un šobrīd pēcdoktorantūrā strādā CERN.
Eksperimenta būtiskākais sasniegums ir pilna procesa cikls, kas nepieciešams mērķētu radiofarmaceitisko preparātu izstrādes attīstībai. LU zinātnieki ar partneriem izstrādāja mērķa materiālu, to apstaroja CERN infrastruktūrā, nogādāja Latvijā, attīrīja, sintezēja un pierādīja, ka izstrādātie materiāli un metodes darbojas tā, kā paredzēts.
"Daudzviet pasaulē strādā ar atsevišķiem posmiem. Mūsu gadījumā unikālais ir tas, ka izgājām visu ciklu," sarunā ar "Alma Mater" skaidro Pajuste. "Turklāt Latvijā līdz šim šāda spektra pieredzes praktiski nav bijis. LU radiācijas laboratorijā iepriekš galvenokārt strādājām ar enerģētikas jautājumiem – pētījām radionuklīdus, kas saistīti ar kodolsintēzi un citiem procesiem. Pēdējo piecu gadu laikā esam apzināti paplašinājuši savas kompetences un arvien aktīvāk pievērsušies arī medicīnas jomai."
Šis eksperiments parāda, ka Latvijas zinātne, starptautisks partneris un Latvijas uzņēmums var īstenot projektus, kas iepriekš šķita iespējami tikai lielās valstīs ar nostiprinātu radiofarmaceitisko preparātu industriju. "Tas ir signāls gan pētniekiem, gan industrijai: Latvija var kļūt par pamanāmu spēlētāju teranostikas radiofarmaceitisko preparātu izstrādē, piedāvājot zināšanas, tehnoloģijas un elastīgu sadarbības ekosistēmu," saka Pajuste.
Vēža diagnostika un terapija vienā molekulā
Eksperimenta pamatā ir teranostikas pieeja – metode, kas vienā risinājumā apvieno vēža diagnostiku un terapiju. Viena farmaceitiskā molekula var tikt pielietota divos veidos, atkarībā no pievienotā radioaktīvā izotopa: vai nu precīzi ieraudzīt slimības perēkļus organismā, vai arī mērķēti tos ārstēt.
"Tā ir viena molekula un viens elements, bet ar dažādiem izotopiem," skaidro pētniece. "Viens izotops izstaro starojumu attēlveidošanai, otrs ir ar ļoti īsu darbības rādiusu, lai mērķēti iznīcinātu vēža šūnas."
Viens no precīzas diagnostikas veidiem ir pozitronu emisijas tomogrāfija, kas uztver no molekulas emitēto starojumu. Rezultāts – precīza slimības perēkļu karte līdz šūnu līmenim. "Pacientam ievada radiofarmaceitisku vielu – molekulu, kas uzkrājas noteiktās vietās. Piemēram, viens bieži izmantots radiomarķēts cukura paveids vairāk uzkrājas audzēja šūnās, jo tās patērē vairāk enerģijas un strādā ātrāk nekā veselās šūnas. Taču ir arī citi radiofarmaceitiskie preparāti, kas audzējā uzkrājas nevis vielmaiņas dēļ, bet tāpēc, ka piesaistās noteiktiem receptoriem uz šūnu virsmas, iezīmē aktīvu šūnu dalīšanos vai uzkrājas vietās ar izmainītu asinsapgādi. Radioaktīvā izotopa starojumu uztver tomogrāfa detektori. Rezultāts – datorā redzama precīza slimības perēkļu karte līdz pat šūnu līmenim," viņa skaidro.
Atšķirībā no klasiskās staru terapijas, kur starojums iedarbojas arī uz veseliem audiem, jo pacients tiek starots no ārpuses, teranostikas terapeitiskais izotops darbojas tikai lokāli.
"Tas nozīmē – starojums iedarbojas tieši uz slimības perēkli, samazinot blakusefektu risku. Mēs neapstarojam visu organismu. Vielu ievadām tieši tur, kur tā ir vajadzīga, un starojums strādā lokāli," uzsver Pajuste.
Ceļš līdz pacientiem vēl priekšā
Eksperiments vēl nenozīmē gatavas zāles. Līdz pacientam šādi preparāti nonāk tikai pēc preklīniskajiem un klīniskajiem pētījumiem, ko pēcāk vada farmaceiti un mediķi. Šis process var ilgt vairākus gadus, jo drošība ir absolūta prioritāte.
Tomēr šāds pilna cikla demonstrējums ir būtisks priekšnoteikums, lai vispār varētu virzīties tālāk. "Mēs esam ķīmiķi – mūsu uzdevums ir sagatavot pamatu. Pēc atkārtotiem eksperimentiem tālāk stafeti pārņems citi speciālisti," skaidro Pajuste. Tomēr ieguvums jau šobrīd ir skaidrs – pamats precīzākai, personalizētākai vēža ārstēšanai. Galvenais ieguvējs ilgtermiņā būs pacients – ar agrīnāku diagnostiku, mērķētāku terapiju un mazāku blakusefektu risku.
No CERN bunkuriem līdz vienīgajai radiācijas laboratorijai Latvijā
Sadarbība ar CERN daudziem asociējas ar fundamentālo fiziku un lielo hadronu paātrinātāju, taču šī organizācija aktīvi darbojas arī medicīnas jomā. CERN‑MEDICIS programma ir vērsta tieši uz medicīnisko radionuklīdu ražošanu. Radioaktīvie materiāli šajā eksperimentā tika iegūti CERN-MEDICIS infrastruktūrā Šveicē, kur daļiņu paātrinātāji ļauj apstarot īpaši sagatavotus mērķa materiālus. Pēc tam tie, ievērojot īpašus drošības pasākumus, tika transportēti uz Latviju.
Darbs ar radioaktīvām vielām nozīmē arī ļoti stingras drošības prasības. Eksperimenti notiek speciālās telpās un bunkuros, tiek izmantotas arī tā dēvētās karstās kameras jeb svina boksi, kur manipulācijas tiek veiktas caur svina stiklu. Daļa procesu ir robotizēti, daļa tiek veikti manuāli, izmantojot speciālus aizsardzības risinājumus.
Katrs solis ir saskaņots ar Valsts vides dienesta Radiācijas drošības centru, paralēli zinātnei norit arī rūpīgs dokumentācijas un drošības darbs. "Tā ir liela atbildība, bet arī neatņemama šādas pētniecības daļa," uzsver pētniece. "Radiāciju ir salīdzinoši viegli izmērīt, tāpēc katrs posms – iegūšana, attīrīšana un sintēze – ir precīzi kontrolējams."
Zinātne kā ceļojums
Elīnas Pajustes 24 gadu ceļš zinātnē rāda, ka specializācija nenozīmē iestrēgšanu vienā tēmā. No kodolsintēzes un enerģētikas pētījumiem viņa pēdējos gados pievērsusies arī medicīnai, izmantojot jau uzkrātās kompetences. "Zinātniekus manā vecumā – arī karjeras vidusposmā – gribu iedrošināt nebaidīties pamēģināt pētīt mazliet citā virzienā. Zinātne ļauj eksperimentēt, un arī neveiksmīgs rezultāts ir rezultāts," uzsver Pajuste.
Topošajiem studentiem viņa rosina izvēlieties STEM jomas, jo zinātne nav tikai darbs laboratorijā. "Tas ir kā ceļojums, kas ļauj redzēt pasauli, strādāt starptautiskā vidē un radīt risinājumus ar reālu ietekmi." Turklāt, kā viņa smejoties piebilst, zinātne nav visa dzīve. Viņas pašas ģimenē ir trīs bērni, suns, kaķis un dārzs, un pietiek arī laika hobijiem un ikdienas priekam.
