APLICAÇÃO DE FONTES RADIOATIVAS EM PESQUISA, NO DIAGNÓSTICO E NO TRATAMENTO DE DOENÇAS: USO DE FONTES DE RADIAÇÃO NA PESQUISA E NO DESENVOLVIMENTO DE TECNOLOGIA PARA POTENCIAL APLICAÇÃO NO DIAGNÓSTICO DE DOENÇAS E A IMPORTÂNCIA DA RADIOFARMÁCIA

Mario Bernardo-Filho (1,2,3), Luciana Camargo Bernardo (1,3), Lavínia Brito (1,3) e Sebastião David dos Santos-Filho (1,3)

1-Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes, Departamento de Biofísica e Biometria, Rio de Janeiro, RJ, 20551-030.

2- Instituto Nacional do Câncer, Coordenadoria de Pesquisa, Rio de Janeiro, RJ, 20230-130

3- Sociedade Brasileira de Biociências Nucleares – SBBN (www.sbbn.com.br)

E.mail: bernardo@uerj.br

Os isótopos radioativos (radionuclídeos) têm grande importância nos procedimentos de medicina nuclear. Os radionuclídeos foram descobertos no final de século XIX, mais precisamente no ano de 1896 por Henry Bequerel. Bequerel observou que sais de urânio à semelhança dos raios X, que haviam sido descoberto por Wilhelm Conrad Roentgen em 1895, emitiam radiações que eram capazes de promover a ionização de gases e de impressionar chapas fotográficas. Os radionuclídeos são empregados em ciências biomédicas como fontes de radiação ou como traçadores radioativos. Quando empregados como fonte de radiação podem ser como fontes seladas ou não seladas. Nas fontes seladas, o isótopo radioativo está contido em um recipiente fechado e não existe contato direto do referido isótopo com o organismo a ser irradiado, não havendo possibilidade, em condições normais, de contaminação radioativa. Essas fontes são utilizadas em Radioterapia através da: (i) teleterapia, quando a fonte está a uma distância importante do alvo a ser irradiado e (ii) braquiterapia, quando existe um contato íntimo entre o recipiente que contém a fonte e o organismo a ser irradiado. As fontes não seladas quando são empregadas, seja em pesquisa, seja na rotina clínica são comumente referidas como traçadores radioativos. Quando esses radioatraçadores apresentam características farmacológicas, como apirogenicidade, atoxidade e esterilidade são denominadas de radiofármacos e são empregadas para diagnóstico e terapia de doenças. Esse termo (radiofármaco), de modo geral, não corresponde a um termo que caracterize bem o que representa. O citado radiotraçador não apresenta atividade farmacológica como a palavra radiofármaco pode sugerir, além disso, pode corresponder a uma estrutura de natureza molecular, assim como, celular a qual está ligado um determinado radionuclídeo. Assim, é apresentado como sugestão o termo radiobiocomplexo em substituição ao radiofármaco. No caso dessas fontes não seladas ocorre o contato total do radionuclídeo com as estruturas biológicas, que passam a conter a amostra radioativa. O uso dessas fontes está restrito aos laboratórios dos serviços de medicina nuclear e radiofarmácia, assim como de pesquisa nos quais os profissionais que nele trabalham, possuem experiência e qualificação para manipulação dessas fontes, sendo devidamente credenciados pela Comissão Nacional de Energia Nuclear. Em um serviço de medicina nuclear, encontram-se os profissionais estão envolvidos com o diagnóstico clínico, os médicos, e os radiofarmacêuticos. No Brasil, os radiofarmacêuticos têm sido representados por profissionais de formações acadêmicas diversas, como biólogo, químico, biomédico, farmacêutico e outros que ficam com a responsabilidade do preparo e dos diversos controles de qualidade dos radiobiocomplexos. Além desses profissionais, o físico também fica encarregado pelos cuidados relativos à radioproteção, contaminação e a dosimetria dos procedimentos. Em um laboratório de pesquisa, esses profissionais e outros, assim como estudantes com interesse no desenvolvimento de tecnologia visando a aplicação de fontes não seladas trabalham integrados. Essas pessoas estão vinculadas diretamente a uma Instituição, ou estão realizando qualificação em programas de iniciação científica e pós-graduação. Inúmeros radionuclídeos são utilizados rotineiramente em todos os serviços de medicina nuclear, sendo que o critério de escolha depende do procedimento clínico a ser executado, visando o diagnóstico e/ou terapia de doenças. De acordo com o procedimento, a seleção do isótopo radioativo depende de suas características físicas, como o tipo de emissão radioativa, a meia-vida e a energia da radiação emitida. Como definido anteriormente, os radiobiocomplexos são submetidos a controles de qualidade que permitem que os mesmos possam ser administrados a seres humanos nos procedimentos de medicina nuclear. Diversas especialidades médicas beneficiam-se desses exames, como a gastroenterologia, a endocrinologia, a pneumologia, a pediatria, a urologia e a nefrologia. Na oncologia, a medicina nuclear tem um destaque, tanto em nível de diagnóstico quanto de terapia de tumores, servindo também para acompanhar com segurança a eficácia de tratamentos. A imagem cintilográfica oferece informações sobre a fisiopatologia dos órgãos, sendo definida como imagem metabólica. Os radionuclídeos empregados em tratamento em medicina nuclear deverão ser preferencialmente emissores de radiação beta negativa, uma vez que, a transferência linear de energia (LET) dessas radiações é elevada. Como exemplos podemos citar (i) o iodo-131, na forma de iodeto de sódio ou ligado a molécula de metaiodobenzilguanidina, (ii) o samário-153, marcando o ácido etilenodiaminotetrametilenofôsfonico (EDTMP), (iii) o fósforo-32, como dicromato de fósforo ou fosfato de sódio, (iv) o rênio-186, marcando o hidroxietilidenodifosfonato (HEDP) e (v) ítrio-90 como citrato. Além desses, tem-se o estanho-117m, que ao contrário dos citados, desintegra-se por isomeria nuclear, emitindo radiação gama. Esse isótopo radioativo, aparentemente sem importância em radioterapia devido à emissão gama, pode, por conversão interna levar a ejeção de um elétron da coroa eletrônica, elétron de conversão interna (ECI), que por sua vez, pode determinar a emissão de outro elétron, o elétron Auger (EA). Os ECI e os EA seriam então responsáveis pela dose de radiação depositada no local a ser irradiado. Os ECI e EA têm propriedades físicas similares às radiações beta negativa, com grande poder de interação com a matéria e concomitantemente alto LET, o que credencia os radionuclídeos que realizam o fenômeno de conversão interna para também serem usados em radioterapia. Os radionuclídeos usados em diagnóstico em medicina nuclear deverão ser emissores de radiação gama ou raios X característicos uma vez que essas radiações apresentam baixo LET e são facilmente detectadas externamente ao corpo humano quando ocorre a administração do radiobiocomplexo. Preferencialmente são usados os isômeros nucleares e os radionuclídeos que realizam o fenômeno de captura eletrônica (captura K). Desse modo, os radiofármacos marcados com tecnécio-99m (99mTc), iodo-123, índio-111, gálio-67 e tálio-201, como citado anteriormente, estão de forma relevante presentes na prática médica em procedimento conhecido por cintilografia (single photon emission computed tomography - SPECT). Emissores de radiação beta positiva também podem ser usados para diagnóstico através da Positron emission tomography (PET). A imagem PET é obtida devido ao processo de aniquilamento da matéria que ocorre com a radiação beta positiva. Destaca-se no PET o uso flúor-18 marcando a desoxiglicose para estudos de alteração de metabolismo, como em oncologia. Na década de 60 do século passado, os isótopos radioativos de iodo predominavam nos exames de diagnóstico, enquanto que a partir dos anos 70, o 99mTc passou a ocupar lugar de destaque nos exames de medicina nuclear. Em pesquisa, vários modelos experimentais baseados na alteração da marcação de elementos sanguíneos com 99mTc e na modificação da biodisponibilidade de radiobiocomplexos marcados com 99mTc têm possibilitado a aquisição de importantes informações sobre o efeito de produtos naturais e sintéticos. As diversas investigações científicas envolvendo a obtenção e utilização de radiobiocomplexos marcados com 99mTc proporcionam o desenvolvimento de tecnologia e de modelos experimentais. Estudos foram realizados em nosso laboratório, avaliando o efeito de extratos de plantas medicinais e de drogas na marcação de elementos sangüíneos com 99mTc e na biodisponibilidade do radiofármaco pertecnetato de sódio (99mTcO₄Na) em ratos Wistar. Estudos realizados com café (Coffea arábica), Ginkgo biloba, chuchu (Sechium edule), espinheira santa (Maytenus ilicifolia), ginkgo biloba, guaraná (Paullinia cupana), menta (Mentha crispa), cáscara sagrada (Rammus purshiana), cambará (Lantana câmara), sabugueiro (Sambucus australis) e erva de São João (Hypericum perforatum) demonstraram alteração na marcação de elementos sangüíneos com 99mTc, sendo que o boldo (Peumus boldus) e couve-flor (Brassica oleracea) não alteraram a marcação. Estudos de biodisponibilidade do pertecnetato de sódio em ratos Wistar foram realizados e o chuchu, a menta e a erva de São João foram alguns dos extratos que alteraram a captação desse radiobiocomplexo pelos órgãos, sendo que a couve-flor não produziu alteração. A aquisição de informações sobre o efeito de produtos naturais e sintéticos é de grande relevância para a utilização de radiobiocomplexos em medicina nuclear evitando assim o falso diagnóstico e/ou a repetição do exame.

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Apoio financeiro: FAPERJ, CNPq e UERJ