La Medicina Nuclear usa con fines de diagnóstico o de terapia la emisión radioactiva de un número bastante limitado de sustancias. No es una disciplina novedosa (nació hacia 1920), pero sí innovadora, porque avanza sobre varios frentes a la vez.

En un tiempo la Medicina Nuclear adelantó sobre la radioquímica, que fue descubriendo elementos radioactivos naturales, así como produciendo otros, artificiales, desconocidos en la naturaleza, como el Tecnecio. Se conocen unos 3000 nucleídos, o especies nucleares diferentes, de los cuales 275 son estables (no emiten radiación ni se transforman en otras especies). De los isótopos inestables, los que sí emiten radiación y al hacerlo se transforman en otros nucleidos, hay 40 de origen natural. El resto son nucleidos producidas por el hombre. Incluso se ha completado y prolongado la Tabla Periódica de los elementos en 28 elementos artificiales, que no tienen isótopos estables. Uno de ellos es el Tecnecio; otro, el Plutonio. De los 92 elementos tradicionales se ha avanzado hasta el número atómico 118, que ni siquiera tiene nombre y una vida media de sólo pocos microsegundos.

En primer lugar, recordemos que estamos naturalmente sometidos a una irradiación constante de origen geológico y cósmico. Los organismos absorben los distintos tipos de radiación ionizante nuclear (alfa, beta y gamma) con consecuencias que dependen de la intensidad y duración de la irradiación. Esto condujo a dos tipos de aplicaciones en medicina: el diagnóstico mediante trazadores y el uso de las radiaciones para fines terapéuticos.

Hay elementos que forman compuestos que tienen una afinidad química natural por determinados órganos o tejidos: el iodo, radioactivo o no, se absorbe mucho más en la tiroides que en cualquier otra parte del cuerpo. Lo mismo puede decirse del tecnecio respecto de los huesos, o del Talio por el corazón.

Esto le da un potencial diagnóstico a los compuestos que contienen radioisótopos de estos elementos, como el Iodo 131 o el Tecnecio 99, ya que con su emisión radioactiva pueden señalar un tumor o dar indicios sobre el funcionamiento cardíaco. Un déficit o un exceso de captación mostrarán estados metabólicos ligados a disfunciones o a tumoración.

Otros radioisótopos son menos usados, pero el principio es el mismo. Si el radioisótopo está “marcando” una molécula fácil de ser captada por su blanco, el estudio de la radiación emitida puede mostrar no sólo la morfología del órgano o tejido a estudiar, sino una medida de su actividad metabólica.

La vida media de un radiosótopo es el tiempo que tarda la mitad de una masa inicial en desintegrarse, emitir radiación y transformarse en otra especie radioquímica. Los radioisótopos de corta vida media y débil emisión radioactiva son ideales para diagnóstico, porque suponen una dosis mínima de absorción radioactiva colateral para el paciente – incluso inferior a la de una radiografía común de rayos X.

El Tecnecio-99, seguramente el más usado de los isótopos de diagnóstico, tiene una vida media tan breve, que se lo maneja como “generadores”, paquetes radiológicamente blindados con su precursor radioquímico Molibdeno 99, cuya única utilidad farmacológica es transformarse en Tecnecio 99.

Pese a que el tránsito de “generadores” diseñados conforme a legislación está contemplado en las leyes de transporte, si su despacho se demora por problemas aduanales u objeciones de las líneas aéreas, el cargamento termina perdiendo toda utilidad y un paciente –generalmente con alguna enfermedad cardiológica u oncológica grave- se queda sin diagnóstico. El fundamentalismo antinuclear tiene víctimas, pero no salen en los diarios.

Los radiosótopos más usados

Como se reiteró varias veces, si en diagnóstico lo importante es limitar la dosis de radiación, en materia de intervención, en cambio, lo importante es maximizarla selectivamente para los tejidos dañinos o dañados. Esto da origen a dos tipos de radioisótopos, y a intervenciones de tipo muy variado.

Fuera de los citados “campeones de mercado”, el Tecnecio-99 (usado para diagnóstico) y el Cobalto-60 (empleado como fuente de radiación gamma intensa, con fines curativos), los radioisótopos más usados a fecha de hoy son: Sodio 22, Sodio 24, Potasio 42, Potasio 43, Cobalto 57, Cobalto 58, Galio 67, Selenio 75, Kriptón 81, Xenón 133 y Talio 201. Este último, sólo en la cardiología estadounidense, tiene un mercado anual de entre 4 y 5 millones de pacientes. El mencionado Iridio 192 y el Tantalio 182 son comunes en radioterapia, y el Fósforo 32, el Itrio-90 y el Iodo 131 en otro tipo de tratamientos radiológicos.

Australia será el principal proveedor de radioisótopos de Oceanía y de todo el sudeste asiático con la producción del reactor OPAL construído por INVAP. La nueva planta argentina no sólo dará mayor volumen de producción de lo que ya se hace, sino que permitirá fabricar radioisótopos hoy por hoy muy exclusivos, como el Holmio-166, para el tratamiento del cáncer de hígado, y el Lutecio-177 para el cáncer de pulmón.

Muchos de los radioisótopos de mayor uso se fabrican en reactores nucleares, (donde una serie de sustancias precursoras, o “blancos”, se someten a transmutación por bombardeo de neutrones). Pero también hay radioisótopos fabricados por bombardeo de sustancias precursoras no con neutrones sino con partículas producidas por ciclotrones. Los radioisótopos de corta vida media (pocos minutos) usados para diagnóstico mediante la Tomografía por Emisión de Positrones (PET) se producen en ciclotrones instalados junto al tomógrafo mismo.

Las centrales nucleoeléctricas de tipo CANDU también pueden producir radioisótopos, además de electricidad. El Cobalto-60, fabricado en la Central Nuclear Argentina de Embalse, Córdoba) y encapsulado en forma de “fuentes selladas” por Dioxitek SA, es, desde hace años, una exportación argentina no tradicional.

La irradiación de un tumor se puede hacer de varias formas. Nosotros producimos equipos de Telecobaltoterapia, donde el tumor se irradia desde fuera del cuerpo, colimando estrechamente el haz de rayos gamma para no dañar tejidos sanos. Hay dos alternativas: el uso de Aceleradores Lineales (fabricados por nuestra representada Elekta) que se usa del mismo modo que la telecobaltoterapia. Y la braquiterapia, tratamiento en que se implantan pequeñas fuentes radiactivas en el tumor mismo; para este tratamiento se suele usar agujas de Iridio 192.

Nuestro rol en medicina nuclear

El papel de INVAP en Medicina Nuclear es doble. Nuestra empresa no se dedica a la farmacología, de modo que no fabrica radioisótopos ni moléculas “marcadas”, pero construye plantas de radioisótopos donde ello se lleva a cabo y además fabrica unidades de gammaterapia.

El hecho de que la Argentina fabrique unidades de terapia radiante que están entre las mejores del mundo y además sea el tercer productor mundial de Cobalto-60 le abre todo un nuevo panorama exportador de valor agregado.

Otros usos de los radioisótopos

La visibilidad relativamente alta de sus aplicaciones médicas suele opacar el papel de los radioisótopos en otros órdenes de la vida moderna, como la industria, la agricultura, la hidrología y la preservación de alimentos.

La irradiación con rayos gamma es un método muy barato y eficaz para la preservación casi indefinida de granos, frutas frescas, productos secos, carnes y otros alimentos, para impedir su germinación o maduración, e incluso para su total esterilización parasitológica.

Hay dosis estudiadas específicas para cada finalidad en cada tipo de producto alimenticio, y medio siglo de experiencia mundial acumulada en ello. En muchos casos y con el “packaging” adecuado, la irradiación sustituye totalmente el frío, y evita el uso de pesticidas y funguicidas. Esto facilita las exportaciones de frutas y verduras a mercados “premium” defendidos por límites legales muy estrictos en cuanto a contaminación agroquímica. En los alimentos irradiados no quedan restos de radioactividad y su consumo es totalmente innocuo.

El Hospital de Clínicas General San Martín, dependiente de la Universidad Nacional de Buenos Aires, suministra comida irradiada en el Centro Atómico Ezeiza a pacientes con inmunodepresión severa. Estas raciones carecen prácticamente de toda la flora bacteriana normal, que a una persona inmunocompetente no le hacen daño alguno, pero que podrían enfermar y eventualmente matar a quien tiene un grave bajón inmunológico, como sucede con los pacientes oncológicos en quimioterapia o los receptores de órganos transplantados que toman inmunosupresores.

La irradiación con rayos gamma de los alimentos es el único modo posible de que los inmunodeprimidos graves puedan volver a comer fruta y verdura frescas o productos de cocina complejos y de alta calidad, en lugar de las habituales e insípidas papillas sobrehervidas que deben soportar como dieta única.

Otros usos de los Radioisótopos

En materia de control de pestes, se ve más de lo mismo: en la Argentina, los rayos gamma emitidos por fuentes de Cobalto-60 son claves en la lucha contra la “mosca del Mediterráneo”. Este parásito exótico, firmemente enquistado –por desgracia- en nuestros ecosistemas frutícolas, es uno de los grandes impedimentos de la Argentina para potenciar su rol de exportador de fruta fresca.

En la provincia de Mendoza se combate la mosca del Mediterráneo mediante la “técnica del macho estéril”: diariamente se liberan al medio ambiente decenas de miles de machos esterilizados con rayos gamma. Cuando estos compiten con los machos fértiles y se aparean con hembras normales, no producen descendencia. Así se evita el nacimiento de millones de moscas nuevas, lo que permite bajar el consumo de pesticidas peligrosos para los trabajadores de campo, o indeseables para los consumidores. Hace unos años, INVAP construyó un equipo móvil de irradiación con Cobalto-60 con este fin.

En la investigación química e industrial se usan moléculas identificadas con átomos radiactivos para seguir los mecanismos de la formación o descomposición de diversos compuestos. Encontramos uso de radioisótopos en muchas otras áreas: los hidrogeólogos los emplean como marcadores para delimitar y estudiar la dinámica de ríos subterráneos y acuíferos. Los ecólogos pueden determinar caminos (por ejemplo, en filtraciones en el suelo) de sustancias contaminantes.

Los emisores intensos de gamma se usan en las industrias más variadas: los especialistas en ensayos no destructivos las usan para hacer “gammagrafía” de componentes metálicos, y estudiar su integridad (el método detecta huecos, fisuras, cambios de espesor y densidad).

Por ello, como herramienta para la detección de defectos estructurales en diversos componentes metálicos, los rayos gamma emitidos por el Co-60 pueden llegar a ser muy importantes, por ejemplo, para la industria aeronáutica.

Recordemos, por fin, la existencia de varios radioisópos que forman parte naturalmente de la sustancia viva, aunque en pequeñas proporciones: el Potasio 40 y el Carbono 14 son los principales. Éste último es la principal arma usada por los arqueólogos, para determinar la antigüedad de huesos u otras piezas de origen biológico mediante el método del Carbono-14.