Medicina Nuclear e Radiofármacos

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O que é medicina nuclear?
A medicina nuclear é uma especialidade médica que usa radiofármacos para diagnosticar ou tratar doenças.
O que são radiofármacos?
Preparações farmacêuticas (medicamentos) utilizados em Medicina Nuclear para fins de diagnóstico e/ou terapia de doenças. Sua estrutura é composta de um elemento não radioativo (carregador ou ligante) e um elemento radioativo (radionuclídeo).
O carregador ou ligante possui o objetivo de direcionar o composto a um órgão de interesse pela função fisiológica ou fisiopatológica da doença, e o radionuclídeo, dependendo do tipo de emissão, promoverá o diagnóstico ou terapia. A ligação do composto ao alvo pode ocorrer pela perfusão sanguínea ou por mecanismos específicos, como ligação a um receptor celular ou processo bioquímico
Esta definição inclui "kits frios", os quais são compostos não-radioativos que são radioativamente marcados imediatamente antes da aplicação. Esta abordagem é frequentemente usada com isótopos que possuem uma meia-vida relativamente curta, como o tecnécio-99m.
Na medicina nuclear diagnóstica raios gama (tecnécio-99m, índio-111, tálio-201, iodo-123 e gálio-67) ou radioisótopos emissores de pósitrons (flúor-18, carbono-11, nitrogênio-13 e oxigênio-15) são utilizados.
Na terapia, principalmente raios beta emissores de radioisótopos (iodo-131, rênio-186/188, ítrio-90, estrôncio-89 e samário-153) são utilizados.
Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), os radiofármacos podem ser classificados em quatro categorias:
· Produtos radioativos prontos para uso; 
· Geradores de radionuclídeos; 
· Componentes não radioativos (reagentes liofilizados) para preparação de compostos marcados com elementos radioativos (normalmente o eluato provindo de um gerador de radionuclídeos); 
· Precursores utilizados para marcação de outras substâncias antes da administração, como por exemplo, amostras provenientes do paciente.
Como são administrados os radiofármacos?
Os radiofármacos são administrados por via intravenosa, oral, dentro de cavidades corporais ou são inalados pelo paciente.
Como os radiofármacos agem?
Há dois fatores que determinam o modo de ação dos radiofármacos: a natureza do isótopo radioativo e a estrutura química da molécula ligada ao isótopo.
Na imagem diagnóstica o isótopo radioativo emite raios gama que podem ser detectados por um dispositivo de imagem denominado câmara gama. O procedimento é chamado cintilografia.
Na terapia, isótopos diferentes que emitem partículas beta (ou alfa) são utilizados Essas partículas podem liberar sua energia altamente seletiva para atingir tecidos/células e causar morte celular dose-dependente ou inibir as funções teciduais ou celulares, como proliferação e inflamação.
A natureza química do radioisótopo ou da molécula ligada ao isótopo afeta a distribuição do agente no corpo e, assim, determina acúmulo no órgão-alvo que é controlado por condições fisiológicas ou patológicas (como perfusão, metabolismo, hipóxia, expressão do antígeno).
Os principais radiofármacos utilizados na medicina nuclear encontra-se:
Tecnécio-99-metaestável;
Iodo-123 e Iodo-121;
Tálio-201;
Gálio-67;
Índio-111;
Xénon-133;
Crípton-81m;
Flúor-18.
Tecnécio-99-metaestável: Este é um radiofármaco com um radionuclídeo artificial. Considera-se que sua quantidade de radioatividade se reduz a cada 6 horas. Ele emite um fóton gama com 140.511keV de energia, que é o ideal para uma câmara Gama. Em termos químicos, o Tecnécio-99-metaestável é altamente reativo. Dessa forma, ele reage diretamente com diversos tipos de células no organismo e com outras moléculas orgânicas. Isso lhe dá uma grande versatilidade em termos químicos. Com isso, muitos estudos da medicina nuclear se dão com base em estudos com radiofármacos Tecneciados.
Iodo-123 ou Iodo-131: Muito usados no estudo das disfunções e tratamento da tiroide. Têm emissão de radiação, respectivamente, de gama e beta.
Tálio-201: Este radiofármaco tem propriedades químicas que se assemelham em muito, com o Potássio (Isso faz com que o Tálio seja muito usado para a imaginologia cardíaca, já que ele se integrava com a bomba de sódio-potássio). Os fótons gama possuem baixos níveis de energia, mas as imagens eram menos nítidas e a sua interpretação, muito mais complexa. Isso fez com que estudos e técnicas com o Tálio-201 tenham caído em desuso.
Gálio-67: Possui propriedades muito parecidas com o íon de Ferro. É um emissor gama grande, com média energia. Muito usado em estudos de infecções e em tratamentos oncológicos.
Índio-111: semivida de 3 dias. É um emissor de radiação gama de média energia.
Xénon-133 e Crípton-81m: estes são gases nobres radioativos. Dentro da farmacologia, são usados em cintilografia de ventilação pulmonar.
Flúor-18: emite pósitrons e é usado basicamente, em procedimentos de exames para Pets.
Qual é a exposição à radiação dos pacientes devido aos radiofármacos?
A maioria dos procedimentos diagnósticos nucleares (por ex. radiofármacos marcados com tecnécio) expõe o paciente à metade (ou menos) da dose radioativa geralmente usada na TC. A dose de radiação é equivalente à exposição anual à radiação por raios-x natural.
Quais os tipos de scanners são utilizados para a medicina nuclear diagnóstica?
Câmara gama (ou câmara de Anger)
Câmara gama convencional mede raios gama emitidos de rastreadores radioativos e fornece imagens planas de todo o corpo ou áreas corporais selecionadas. Câmaras gama modernas não são limitadas à imagem plana. Nos sistemas SPECT (SPECT: TC com emissão de fóton único), dois ou mais detectores giram em torno do volume corporal selecionado criando dados 3-D que permitem reconstrução tomográfica da distribuição radioativa dentro do corpo. As imagens seccionais obtidas podem ser mostradas, semelhante ao TC com raios-x.
PET (tomografia por emissão de pósitron)
A PET usa isótopos emissores de pósitrons para a obtenção da imagem. Os pósitrons emitidos reagem imediatamente com elétrons pela conversão de sua energia em dois fótons de alta energia gama. Esses fótons podem ser detectados com câmaras gama desenhadas especialmente, também chamadas "PET-scanners". As imagens possuem resolução espacial melhor que as cintilografias convencionais e permitem quantificação precisa das concentrações radioativas locais. Imagens com PET podem ser usadas para avaliação quantitativa de condições patológicas (como hipermetabolismo, anticorpo ou ligação de peptídeos às células tumorais).
Quais as principais indicações para medicina nuclear?
As principais indicações para a medicina nuclear diagnóstica variam dentro de diferentes regiões. Imagem cardíaca e estudos de ossos/articulações têm o principal papel nos EUA, Japão e Europa, enquanto o diagnóstico da tireoide é mais frequente na Europa.
Na terapia, atualmente, as indicações mais comuns são doenças da tireoide, metástases ósseas dolorosas e doenças articulares inflamatórias. As aplicações terapêuticas são responsáveis atualmente por somente 1% (EUA), 2% (Europa) e 0,2% (Japão) de todos os procedimentos de medicina nuclear.
Quais são os benefícios do radiodiagnóstico?
· Fornece informação sobre a função do órgão, não morfologia;
· Permite imagem (não invasiva) de todo o corpo;
· Em alguns casos, detecção mais precoce da doença do que com outras modalidades de obtenção da imagem devido à capacidade de visualização de alterações funcionais / metabólicas;
· Pequenas quantidades de substâncias são utilizadas;
· Índice muito baixo de reações adversas à droga (quase irrelevantes na prática clínica).
O que diferencia a medicina nuclear das outras técnicas de imagem?
Alterações morfológicas incluindo fluxo, permeabilidade e distribuição de fluidos de órgãos ou tecidos (por ex. tamanho, contorno) podem ser demonstradas com excelentes resoluções espaciais pela TC, RM ou ultra-sonografia. Em contraste, a medicina nuclear permite diagnosticar doença com base nos distúrbios funcionais ou metabólicos que geralmente ocorrem antes das alterações morfológicas no curso da doença.
Isto deve-se aos radiofármacos altamente específicos quepermitem detectar anormalidades funcionais bem definidas em vez de fenômenos morfológicos realçados por contrastes menos específicos utilizados na TC ou RM. Assim, a medicina nuclear tem potencial para diagnóstico precoce, o qual pode ser especialmente útil no caso de doença maligna. Além disso, pesquisas rápidas de todo o corpo podem ser realizadas.
Quais as principais questões diagnósticas que podem ser mais bem respondidas pela medicina nuclear do que pelas modalidades competitivas?
· Caracterização do tecido em oncologia: recorrência tumoral vs. cicatriz vs. inflamação;
· Possibilidade de imagem funcional (por ex. angiogênese, estado da expressão do receptor, monitorização de rádio/quimioterapia);
· Diferenciação de tecido viável vs. necrótico em cardiologia;
· Quantificação da função orgânica (por ex. função renal).
Quais as típicas classes de produtos radiofármacos podem ser definidas?
Gerador de tecnécio
Embora o Tc-99m possua meia-vida física curta de 6 horas e, portanto, não seja adequado seu transporte, ele é utilizado para a maioria de todas as aplicações em medicina nuclear. É obtido por um sistema de gerador (geralmente disponível no departamento de medicina nuclear ou em uma radiofarmácia) contendo Molibdênio (Mo-99) que deteriora a Tc-99m. Assim, o Tc-99m está constantemente disponível para kits frios marcados ou uso para mapeamento da tireoide.
"Kits frios"
Kits frios são não-radioativos e podem ser armazenados em depósito. Após marcados com, por ex., tecnécio radioativo, são utilizados para várias indicações de cintilografia (como cintilografia óssea para detectar metástases ósseas).
Radiofármacos "quentes"
Radiofármacos quentes são radioativos e transportados pelos fornecedores de radiofármacos ao departamento de medicina nuclear. São utilizados para aplicações diagnósticas ou terapêuticas.
Radiofármacos alvo-específicos "modernos" baseados em anticorpos monoclonais e peptídeos.
Esses produtos (fornecidos como kits frios ou quentes) estão disponíveis no mercado desde o final da década de 80. Eles se ligam às moléculas como os receptores celulares e permitem imagem específica assim como tratamento.
Que tipo de radiação é utilizada na medicina nuclear?
Radiação alfa
Fluxo de partículas alfa (núcleos do átomo hélio) com elevada energia cinética. Raios alfa podem facilmente ser bloqueados, por ex., por um pedaço de papel mostrando baixa penetração de tecido / alta absorção tecidual.
Radiação beta
Fluxo de partículas beta (elétrons). Sua habilidade em penetrar tecido dependente de sua energia cinética. Raios beta "fortes" e "fracos" possuem cerca de 500 vezes mais penetração tecidual que a radiação alfa.
Radiação gama
Radiação eletromagnética com comprimento de onda muito curto e característico (fisicamente idêntico aos raios-X) mostrando penetração tecidual quase completa (medida em MeV; absorção somente pelo osso, etc.).
O que são radioimunoensaios (RIE)?
Radioimunoensaios são testes diagnósticos in vitro que utilizam isótopos radioativos. Porém, eles não entram na definição de radiofármacos.
Radioimunoensaios podem ser usados para determinar substâncias biológicas, como sangue. Exemplos típicos são kits para medir os hormônios tireoideanos ou sexuais.
Por que os baldes utilizados no transporte de produtos não são retornáveis?
R: Porque o IPEN, por enquanto, não dispõe de infra-estrutura para recolher as embalagens e os procedimentos para a sua reutilização demandariam tempo e custo.
Por que o CR não tem um programa de visita técnica, ou suporte pós venda para todo o Brasil?
R: Por falta de infra-estrutura e mão de obra disponível para isso. Somente os casos mais próximos de São Paulo podem ser atendidos.
Por que o FDG não é produzido em todos os dias da semana?
R: A meta de produzir FDG 5 dias por semana só será alcançada com a compra de um novo Ciclotron dedicado apenas à sua produção. Hoje o nosso Ciclotron produz 4 tipos de radioisótopos e necessita de 1 dia por semana para manutenção. Quando necessário, o CR já produz FDG 3 vezes por dia.
O que é radiofármaco?
R: Radiofármaco é um fármaco, produto biológico ou droga que contém um elemento radioativo. O radiofármaco é primariamente utilizado para obtenção de imagem como agente diagnóstico mas pode também ser usado no tratamento de enfermidades.
Que cuidados devem ser tomados na manipulação de radiofármacos?
R: Devem ser respeitados os requisitos de proteção radiológica para proteção do operador, paciente, do público em geral e do meio ambiente, e procedimentos de boas práticas de fabricação para garantir a qualidade radiofarmacêutica.
Se uma clínica ou hospital pretende adquirir e manipular radiofármacos, quais são as providências a serem tomadas?
R: Para uma clínica ou hospital manipular qualquer material radioativo, deve obter licença da Comissão Nacional de Energia Nacional (CNEN), atender a todos os requisitos regulamentares, dispor de infra-estrutura adequada e pessoal treinado.
O que são as Boas Práticas de Fabricação?
R: Boas Práticas de Fabricação é a parte da Garantia da Qualidade que assegura que os produtos são consistentemente produzidos e controlados, com padrões de qualidade apropriados para o uso pretendido. RDC 17 de 2010 da ANVISA (BPF de medicamentos) e RDC 63 de 2009 da ANVISA (BPF de radiofármacos).
Quais são os radiosótopos mais utilizados para terapia?
R: Iodo131, Samário153. (Rênio 186 e 188, Estrôncio 89, Estanho 117m, Ítrio 90, Hólmio 166, Dysprosio 165)
O que são radiofármacos de PET? Quais são as vantagens deles com relação aos demais?
R: São radiofármacos preparados com radioisótopos emissores de positrons. As imagens obtidas têm uma resolução melhor quando comparadas com as obtidas por SPET devido ao modo de detecção dos fótons de 511 keV no modo de coincidência
O uso de radiofármacos torna os pacientes radioativos?
R: De certa maneira pode-se dizer que sim, porque haverá a incorporação do material radioativo no corpo humano que será eliminado por diferentes vias e a quantidade de material radioativo diminuirá também pelo decaimento físico do radioisótopo
O que é um radioisótopo e como ele é produzido?
R: Radioisótopo é um elemento que tem uma configuração no seu núcleo que o torna instável e que tende à estabilização pela emissão de radiação. É produzido em reações nucleares que ocorrem em reatores nucleares e aceleradores tipo Ciclotron
O que são radioisótopos de ciclotron?
R: É um radioisótopo produzido em cíclotron
O que é um radiofármaco livre de carregador?
R: É um radiofármaco que tem em sua composição um radioisótopo livre de carregador, isto é, aquele cujo método de produção não utiliza o mesmo elemento não radioativo. Por exemplo, o Sm-153 não é livre de carregador, porque é produzido pela irradiação de átomos de Sm. Já o I-131 é livre de carregador, porque é produzido numa reação entre nêutrons e átomos de Te.
O que são reagentes liofilizados?
R: São formulações que passam por uma liofilização, perdem toda a umidade, tornando-se um sólido. Ao se adicionar solução contendo Tc-99m ao liofilizado, ocorrerá a reação química entre o Tc-99m e os reagentes contidos na formulação liofilizada.
O que são moléculas marcadas?
R: São moléculas onde são incorporados radioisótopos por meio de reações químicas.
O que é PET e SPECT?
R: Ambas são técnicas de diagnóstico por imagem, que diferem no tipo de radioisótopo utilizado. PET é a Tomografia por emissão de positrons, que utiliza emissores de positrons como o F-18 e SPET é a Tomografia por emissão de fóton único, que utiliza emissores gama, como o Tc-99m.
O que é um gerador de tecnécio?
R. É um sistema onde o Tc-99m está em equilíbrio com seu pai radioativo, o Mo-99 (66h), e por um processo químico de eluição é possível separar o Tc-99m.