Diseño de soporte del blanco (holder) para irradiación en ciclotrón para desarrollar la producción de radioisótopos emisores de partículas Alfa para terapia oncológica

Abstract

El presente trabajo final se realizó en el marco del Proyecto Alfa: Producción de Radioisótopos para terapia oncológica, que desarrolla la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), tendiente a realizar aportes en la investigación y el desarrollo tecnológico en radioisótopos para aplicación en el campo de la Salud. Los radionucleídos emisores α son el progreso más reciente dentro de la tecnología nuclear ya que las partículas α tienen un alcance corto y se unen a transportadores con una alta especificidad por la célula tumoral, permitiendo entregar una dosis citotóxica alta en el tumor y minimizando el daño al tejido circundante. El tratamiento de pacientes con este tipo de radioisótopos se denomina “terapia alfa dirigida” y se la encuentra como TAT por su acrónimo “targeted alpha therapy”. Actualmente esta tecnología se la considera la alternativa más poderosa y prometedora para el tratamiento de enfermedades oncológicas. [1] Las partículas α tienen un alcance<100 μm y una transferencia lineal de energía alta (LET ≈ 100 keV/μm) en tejido humano. Dentro de los emisores de partículas α actualmente en uso, el 225Ac y 213Bi son una promesa ya que reúnen una serie de propiedades importantes para su éxito. Ambos se pueden obtener con una alta actividad específica. Además tienen propiedades químicas favorables para su marcación pues siendo iones metálicos trivalentes, permiten un enlace estable a biomoléculas, a través de moléculas quelantes establecidas como DOTA y DTPA. Debido al corto t1/2 del 213Bi es más apropiado para el tratamiento de leucemias o linfomas (que se los denomina tumores de célula única o single cell disease). Los resultados se obtuvieron en USA en el tratamiento de leucemia con anticuerpos monoclonales marcados con 213Bi. [2] Por su parte el 225Ac permite el tratamiento de tumores de acceso lento por su t1/2 más largo. En general son tumores sólidos, siendo los resultados más resonantes los tratamientos realizados en Alemania en el tratamiento de cáncer de próstata. [3] El 225Ac (t1/2=10 días) decae en cascada a través de 6 radionucleídos con relativo corto periodo, hasta llegar al 209Bi (1,9*1019 años), dicha cadena se puede apreciar en la Figura 1. El proceso predominante de decaimiento tiene un rendimiento neto de 4 partículas α, con una energía total de 28,14 MeV y 2 desintegraciones β de 1.43 y 0.64 MeV. Las emisiones γ sirven para formar imágenes en vivo de la ruta de decaimiento del 225Ac, en la desintegración del 221Fr (218 keV, 11,6% probabilidad de emisión) y el 213Bi (440 keV y 26,1%) que permite monitorizar la biodistribución del radiofármaco y para realizar estudios farmacocinéticos y dosimétricos usando cámaras γ equipadas con colimadores de alta energía disponibles comercialmente. El periodo relativamente largo de 10 días y las múltiples partículas α generadas en la cadena de decaimiento hacen al 225Ac un radionucleído citotóxico particular.