Química > Radioatividade > Medicina nuclear - Radiofármacos

Existem inúmeros radiofármacos em uso. Alguns possuem meias-vidas mais longas, mas há muitos com meias-vidas bastante curtas. Radiofármacos com meias vidas curtas são convenientes para o paciente pois estes serão inseridos em seus organismos e ali passarão um tempo emitindo radioatividade que é nociva ao organismo. Quanto mais curta a meia vida, mais rápido o elemento é desintegrado e portanto mais rápido ele para de emitir radiação (a menos que se transforme em outro isótopo radioativo, mas já se faz uma escolha para evitar esse problema). Por isso os radiofármacos de meia-vida curta são muito importantes e muito utilizados.

No entanto, a meia-vida curta é um problema logístico: o radiofármaco deve ser transportado do local de produção ao hospital em períodos muito curtos. O local de produção deve possuir um reator nuclear, do tipo de pesquisa, ou um ciclotron.

O ciclotron é uma máquina que acelera partículas que se movem em círculos, por meio de campos elétricos e magnéticos. A partícula recebe um empurrão a cada volta que dá, e dessa forma ela atinge velocidades altíssimas. As partículas podem ser aceleradas dessa forma porque o tempo para completar a volta não depende do raio da trajetória, pois as partículas mais rápidas percorrem raios maiores .Ou seja, a medida que são aceleradas, elas vão aumentando seu raio de giro. Tipicamente se aceleram prótons, que quando colidem no elemento alvo, se integram ao núcleo e formam radioisótopos.

No Brasil os radiofármacos são processados no IPEN (Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares), situado dentro do campus da USP em São Paulo, ou no IEN (Instituto de Energia Nuclear) que fica no campus da UFRJ (Fundão) no Rio de Janeiro. Por processados quero dizer que estes institutos se encarregam de receber o material, que é importado de países como Canada, Argentina e Holanda, e dividi-lo e embalá-lo em cápsulas ou qualquer apresentação desejada, com a atividade radioativa requisitada. Pode ser também necessário sintetizar um fármaco contendo determinado radioisótopo. O tempo de chegada no hospital deve ser calculado, com base na meia-vida do radioisótopo e da atividade necessária para o exame ou tratamento a ser realizado. Alguns poucos radioisótopos e radiofármacos são produzidos no IPEN, como o flúor-18, cuja meia-vida é curta demais para permitir um a importação. Este é produzido em um dos 2 ciclotrons do IPEN.

Os hospitais em cidades mais distantes, como Salvador por exemplo, só podem fazer o exame PET na parte da tarde, para dar tempo de transportar um radiofármaco de vida muito curta como os que contém flúor-18 ,que é coletado pela manhã no IPEN ou no IEN. Além do tempo de transporte, há também o tempo gasto em sintetizar o radiofármaco, ou seja, inserir o radiisótopo na molécula desejada.

Na Europa , a maioria dos radiofármacos é produzida em um reator de pesquisa na Holanda, na cidade de Petten, onde é oferecido também um tratamento onde os pacientes são colocados junto ao reator para receberem um fluxo de nêutrons, geralmente no cérebro, para o tratamento de tumores.

Devido a esse problema logístico da meia-vida curta, os hospitais de ponta possuem um ciclotron para a produção de radiofármacos de vida curta. A GE fabrica e vende ciclotrons (ao custo de cerca de US$2,5 milhões) para uso hospitalar e já vendeu mais de 400 dessas máquinas pelo mundo. Não sei se algum hospital brasileiro possui o equipamento (escrevo em 2020), mas imagino que sim.

Por exemplo, o tecnécio possui meia vida curta, e é o elemento de menor número atômico (43) que tem todos os seus isótopos radioativos. Por essa razão ele praticamente não existe na Terra , pois não pôde sobreviver os 4,5 bilhões de anos que se passaram desde a formação do planeta. Embora Mendeleiev, o criador da tabela periódica tenha deixado uma vaga reservada para ele já em 1879 , ele foi descoberto apenas em 1937 em um experimento de física nuclear, ou seja, ele foi criado artificialmente, e daí seu nome.
O isótopo tecnécio-99m é o mais usado em medicina nuclear. Além de sua meia vida curta (6 h), ele é conveniente porque emite raios gama com 140 keV, energéticos o suficiente para serem detectados facilmente para formar imagens ,mas não são energéticos a ponto de destruir o DNA, como é o caso dos emitidos por Co-60 ou Cs-137 (com energias da ordem de MeV), que são usados em radioterapia para destruir células cancerosas.

Após produzidos os radioisótopos, estes devem ser integrados em alguma substância (droga) para constituir um radiofármaco. O radioisótopo tecnécio-99m é capaz de se ligar a diversas substâncias diferentes para se adequar a diversos exames diagnósticos, de forma que ele está presente em mais de 50 dos radiofármacos mais usados.

Existem dezenas de radioisótopos que são incorporados em radiofármacos.

Outro exemplo importante é o flúor-18,usado no exame PET, cuja meia-vida é ainda mais curta que a do tecnécio: apenas 110 min. Realmente é necessária presença de um ciclotron no hospital ou nas proximidades para possibilitar a realização deste exame.

 

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