Using radioactive drugs to see inside your body - Pedro Brugarolas

Μετάφραση: Eleni Bouziani Επιμέλεια: Vasiliki Soultani

This syringe contains a radioactive form of glucose known as FDG.

Αυτή η σύριγγα περιέχει μια ραδιενεργό μορφή της γλυκόζης γνωστή ως FDG.

The doctor will soon inject its contents into her patient’s arm,

Η γιατρός θα χορηγήσει σύντομα το περιεχόμενο στο χέρι του ασθενούς της,

whom she’s testing for cancer using a PET scanner.

τον οποίο θα ελέγξει για καρκίνο χρησιμοποιώντας έναν τομογράφο PET.

The FDG will quickly circulate through his body.

Η FDG θα κυκλοφορήσει γρήγορα μέσα στο σώμα του.

If he has a tumor,

Εάν έχει έναν όγκο,

cancer cells within it will take up a significant portion of the FDG,

τα καρκινικά κύτταρά του θα δεχτούν μια σημαντική ποσότητα της FDG,

which will act as a beacon for the scanner.

που θα λειτουργήσει σαν φάρος για τον τομογράφο.

PET tracers such as FDG

Οι ανιχνευτές της PΕΤ όπως η FDG

are among the most remarkable tools in medical diagnostics,

είναι μεταξύ των πιο αξιόλογων εργαλείων στην ιατρική διάγνωση,

and their life begins in a particle accelerator,

και η ζωή τους ξεκινά σε έναν επιταχυντή σωματιδίων,

just hours earlier.

μόλις λίγες ώρες πριν.

The particle accelerator in question is called a cyclotron,

Ο συγκεκριμένος επιταχυντής σωματιδίων ονομάζεται κύκλοτρο,

and it’s often housed in a bunker within hospitals.

και συνήθως φυλάσσεται σε μια μονάδα εντός των νοσοκομείων.

It uses electromagnetic fields to propel charged particles

Χρησιμοποιεί μαγνητικά πεδία για να προωθήσει φορτισμένα σωματίδια

like protons faster and faster along a spiraling path.

σαν τα πρωτόνια ολοένα ταχύτερα κατά μήκος μιας σπειροειδούς τροχιάς.

When the protons reach their maximum speed,

Όταν τα πρωτόνια αποκτήσουν τη μέγιστη ταχύτητά τους,

they shoot out onto a target that contains a few milliliters of a type of water

εκτοξεύονται σε ένα στόχο που περιέχει μερικά χιλιοστόλιτρα από ένα είδος νερού

with a heavy form of oxygen called oxygen-18.

με μια βαριά μορφή οξυγόνου που ονομάζεται οξυγόνο-18.

When a proton slams into one of these heavier oxygen atoms,

Όταν ένα πρωτόνιο προσπίπτει σε ένα από τα βαρύτερα άτομα οξυγόνου,

it kicks out another subatomic particle called a neutron.

αποβάλλει ένα άλλο υποατομικό σωματίδιο που ονομάζεται νετρόνιο.

This impact turns oxygen-18 into fluorine-18,

Αυτή η πρόσκρουση μετατρέπει το οξυγόνο-18, σε φθόριο-18,

a radioactive isotope that can be detected on a PET scan.

ένα ραδιενεργό ισότοπο που μπορεί να εντοπιστεί σε έναν τομογράφο PET.

In a little under two hours,

Σε λιγότερο από δύο ώρες,

about half the fluorine will be gone due to radioactive decay,

περίπου το μισό φθόριο θα έχει φύγει λόγω ραδιενεργούς αποσύνθεσης,

so the clock is ticking to get the scan done.

οπότε δεν μένει πολύς χρόνος για να γίνει η τομογραφία.

So how can fluorine-18 be used to detect diseases?

Επομένως πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί το φθόριο-18 για να εντοπισθούν ασθένειες;

Radiochemists at the hospital can use a series of chemical reactions

Ραδιοχημικοί στα νοσοκομεία μπορούν

να χρησιμοποιήσουν μια σειρά χημικών αντιδράσεων

to attach the radioactive fluorine to different molecules,

για να ενσωματώσουν το ραδιενεργό φθόριο, σε διαφορετικά μόρια,

creating radiotracers.

δημιουργώντας ραδιενεργούς ιχνηθέτες.

The identity of the tracer depends on what doctors want to observe.

Η ταυτότητα του ιχνηθέτη εξαρτάται από το τι θέλει να παρατηρήσει ο γιατρός.

FDG is a common one because the rate at which cells consume glucose

Η FDG είναι συχνός ιχνηθέτης

επειδή ο ρυθμός με τον οποίο καταναλώνουν τα κύτταρα γλυκόζη

can signal the presence of cancer;

μπορεί να σηματοδοτήσει την παρουσία καρκίνου,

the location of an infection;

την τοποθεσία μια μόλυνσης,

or the slowing brain function of dementia.

ή τη μειωμένη εγκεφαλική λειτουργία της άνοιας.

The FDG is now ready for the patient’s scan.

Η FDG είναι τώρα έτοιμη για την τομογραφία του ασθενούς.

When a radiolabeled tracer enters the body,

Όταν ένας ραδιοσημασμένος ιχνηθέτης εισέλθει στο σώμα,

it travels through the circulatory system and gets taken up by its target—

ταξιδεύει μέσω του κυκλοφορικού συστήματος και προσλαμβάνεται από τους στόχους του --

whether that's a protein in the brain, cancer cells, or otherwise.

είτε είναι μια πρωτεΐνη στον εγκέφαλο, καρκινικά κύτταρα ή κάτι άλλο.

Within a few minutes,

Μέσα σε μερικά λεπτά,

a significant amount of the tracer has found its way to the target area

μια σημαντική ποσότητα του ιχνηθέτη έχει φτάσει στην περιοχή-στόχο

and the rest has cleared from circulation.

και το υπόλοιπο έχει απομακρυνθεί από την κυκλοφορία.

Now the doctors can see their target using a PET,

Τώρα οι γιατροί μπορούν να δουν τον στόχο τους με την χρήση τομογράφου PET

or positron emission tomography, scanner.

ή τομογράφο εκπομπής ποζιτρονίων.

The radiation that the tracer emits is what makes this possible.

Η ραδιενέργεια που εκπέμπει ο ιχνηθέτης είναι αυτό που το καθιστά δυνατό.

The isotopes used in PET decay by positron emission.

Τα ισότοπα που χρησιμοποιούνται στην PET αποσυντίθενται με εκπομπή ποζιτρονίων.

Positrons are essentially electrons with positive charge.

Τα ποζιτρόνια ουσιαστικά είναι ηλεκτρόνια με θετικό φορτίο.

When emitted, a positron collides with an electron

Όταν εκπέμπεται, το ποζιτρόνιο συγκρούεται με ένα ηλεκτρόνιο

from another molecule in its surroundings.

από ένα άλλο μόριο στο περιβάλλον του.

This causes a tiny nuclear reaction

Αυτό προκαλεί μια μικρή πυρηνική αντίδραση

in which the mass of the two particles is converted into two high-energy photons,

στην οποία η μάζα των δύο σωματιδίων

μετατρέπεται σε δύο φωτόνια υψηλής ενέργειας,

similar to X-rays,

παρόμοια με ακτίνες Χ,

that shoot out in opposite directions.

που εκτοξεύονται σε αντίθετες κατευθύνσεις.

These photons will then impact an array

Αυτά τα φωτόνια στη συνέχεια θα προσκρούσουν σε μια διάταξη

of paired radiation detectors in the scanner walls.

από ζεύγη ανιχνευτών ραδιενέργειας στα τοιχώματα του τομογράφου.

The software in the scanner uses those detectors

Το λογισμικό στον τομογράφο χρησιμοποιεί αυτούς τους ανιχνευτές

to estimate where inside the body the collision occurred

για να εκτιμήσει πού μέσα στο σώμα συνέβη η σύγκρουση

and create a 3D map of the tracer’s distribution.

και να δημιουργήσει έναν 3D χάρτη της κατανομής του ιχνηθέτη.

PET scans can detect the spread of cancer

Οι τομογραφίες PET εντοπίζουν την εξάπλωση του καρκίνου

before it can be spotted with other types of imaging.

πριν αυτή γίνει ανιχνεύσιμη με άλλες απεικονιστικές μεθόδους.

They’re also revolutionizing the diagnosis of Alzheimer’s disease

Έχουν φέρει την επανάσταση επίσης στην διάγνωση της νόσου Αλτσχάιμερ

by allowing doctors to see amyloid,

επιτρέποντας στους γιατρούς να δουν αμυλοειδείς πρωτεΐνες,

the telltale protein buildup that otherwise couldn’t be confirmed

την αποκαλυπτική συσσώρευση πρωτεϊνών

που διαφορετικά δεν θα μπορούσε να επιβεβαιωθεί, χωρίς αυτοψία.

without an autopsy.

Meanwhile, researchers are actively working to develop new tracers

Εντωμεταξύ, οι ερευνητές εργάζονται στο να αναπτύξουν καινούργιους ιχνηθέτες

and expand the possibilities of what PET scans can be used for.

και να επεκτείνουν τις πιθανές χρήσεις που μπορεί να έχουν οι τομογραφίες PET.

But with all this talk of radiation and nuclear reactions inside the body,

Μιλώντας για την ακτινοβολία και τις πυρηνικές αντιδράσεις εντός του σώματος,

are these scans safe?

είναι αυτές οι τομογραφίες ασφαλείς;

Even though no amount of ionizing radiation is completely safe,

Αν και καμία ποσότητα ιονίζουσας ακτινοβολίας δεν είναι εντελώς ασφαλής,

the amount of radiation the body receives during a PET scan is actually quite low.

η ποσότητα ακτινοβολίας που δέχεται το σώμα στη διάρκεια μια τομογραφίας PET

είναι πράγματι αρκετά χαμηλή.

One scan is comparable to what you’re exposed to over two or three years

Μια τομογραφία συγκρίνεται με ό,τι εκτίθεστε

σε παραπάνω από δύο ή τρία χρόνια

from natural radioactive sources, like radon gas;

από φυσικές πηγές ραδιενέργειας, όπως το ραδόνιο,

or the amount a pilot would rack up

ή με την ποσότητα που θα μάζευε ένας πιλότος

from cosmic radiation after 20 to 30 transatlantic flights.

από την κοσμική ακτινοβολία μετά από 20 με 30 υπερατλαντικές πτήσεις.

Most patients feel that those risks are acceptable

Οι περισσότεροι ασθενείς θεωρούν ότι αυτό το ρίσκο αξίζει

for the chance to diagnose and treat their illnesses.

για την πιθανότητα διάγνωσης και θεραπείας των ασθενειών τους.