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AVANCES EN RADIOFARMACIA

E. Silvia Verdera – Silvia Gomez de Castiglia COMITÉ DE RADIOFARMACIA ASOCIACIÓN LATINOAMERICANA DE SOCIEDADES DE BIOLOGÍA

Y MEDICINA NUCLEAR

Noviembre 2009

PRÓLOGO En la reunión de radiofarmacéuticos que se celebró durante el XXI Congreso de ALASBIMN 2007, se sugirió continuar con la contribución del grupo de radiofarmacia a presentarse en Colombia 2009, en ocasión de este importante evento de encuentro de todos los profesionales latinoamericanos. Es así que continuamos con este proyecto, con el objetivo de disponer de un material de divulgación a nivel de la totalidad del equipo multidisciplinario que integra ALASBIMN. Gracias a la valiosa colaboración de destacados expertos de la región para la coordinación y/o redacción de capítulos, se pudo concretar el presente material el cual brinda información científica actualizada de temas, procedimientos y/o desarrollos que están al alcance de la comunidad médica con el apoyo y responsabilidad del profesional radiofarmacéutico. A partir de un primer aporte introductorio que nos habla de la importancia del Lu-177 y la posibilidad de producción en la región, tratamos de cubrir áreas nuevas como son los radiofármacos usados para ganglio centinela, las nanopartículas como sistemas funcionales para la obtención de imágenes moleculares, los radiofármacos en neuroimagen, la producción de 18FDG y su control de calidad, 68Ga y sus radiofármacos y aspectos tan importantes como Legislación y Enseñanza de la Radiofarmacia Este material no se considera exhaustivo de un campo tan dinámico y amplio, por el contrario, representa un escalón en el cometido de difundir y apoyar a una de las áreas involucradas en el desempeño de la Medicina Nuclear, anhelando que el proyecto pueda continuar incorporando a tantos otros reconocidos colegas que tienen mucho para compartir en esta gran familia radiofarmacéutica. Finalmente queremos agradecer a los que colaboraron con su aporte para que este documento pueda editarse y llegar a todos los que transitamos esta especialidad. E. SilviaVerdera – Silvia Gomez de Castiglia Editores

LISTA DE COLABORADORES

Dr. Jose LCrudo [email protected] Dra. Cecília Gil [email protected] Dra. Bluma Faintuch [email protected] Dra. Ana Rey [email protected] Dra. Guillermina Ferro [email protected] Dr. Francisco Zayas [email protected] Dra. Silvia Verdera [email protected] Dra. Vilma Ceraso [email protected] Dra. Marcela Zubillaga [email protected] Dra. Marycel Barbosa [email protected]

CONTENIDO

Lutecio-177, un radionucleído apropiado para radioinmunoterapia y Terapia radionucleídica de receptores peptídicos…………………………………………………………………….. 5 Jose Luis Crudo Sentinel Node Imaging Agents. Current and New Radiopharmaceuticals……………… 7

Bluma Faintuch

Aplicación de nuevos cores de Tc al diseño de Radiofármacos………………………… 14 Ana M. Rey

Nanopartículas como sistemas multifuncionales para la obtención de imágenes moleculares …………………………………………………………………………………………… 36

Guillermina Ferro Flores Radiofármacos en Neuromedicina………………………………………………………. 41 Francisco I. Zayas Crespo, Alejandro Rivero Santamaría 99mTc-TRODAT………………………………………………………………………… 74

Alba S. León, Silvia E. Verdera Legislación Radiofarmaceútica vigente………………………………………………… 80 Vilma Ceraso Las normas como herramienta educativa: “Buenas Prácticas radiofarmaceúticas (BPR), educación desde la práctica……………………………………………………………………….... 90 Mariana S. Funes, María T. Manzolido, Patricia Zubata, Marcela Zubillaga Síntesis de FDG-18F y producción de Na-18F…………………........................................ 94

Marycel Figols de Barboza Enseñanza de Radiofarmacia en la Universidad………………………………………... 104 . Marcela Zubillaga, M.J. Salgueiro, C. Goldman, G. Martín, E. Rivera Radiofármacos basados en Ga-68………………………………………………………. 112 María Cecilia Gil y Lorena Cantuarias

LUTECIO-177 , UN RADIONUCLEÍDO APROPIADO PARA RADIOINMUNOTERAPIA Y TERAPIA RADIONUCLEÍDICA DE

RECEPTORES PEPTÍDICOS. Dr. Jose L. Crudo

El Lutecio-177 (177Lu) pertenece al mismo grupo químico (3A) de la tabla periódica que el Itrio. La química del Lutecio es comparable a la de otros metales trivalentes como ser In-111 o Y-90, por lo cual hay disponible una amplia variedad de radiofármacos de uso potencial en terapia que no necesitan ser investigados en el aspecto químico. El Lu-177 es un candidato ideal para la radiomarcación de fármacos y tiene características favorables para ser empleado en terapia radionucleídica usando péptidos y anticuerpos monoclonales respecto de otros radionucleídos como el Itrio-90, como ser entre otras: a) Carácterísticas físicas: i) Un período de semi-desintegración de 6.71 días, lo cual permite la organización de un sistema de distribución apto para servicios de Medicina Nuclear alejados de los centros de producción mundial. Cabe recordar que período de semidesintegración del Y-90 es de 2.7 días y que en la actualidad solamente un número reducido de companías internacionales situados en los países centrales comercializan Y-90 con suficiente actividad específica para aplicaciones médicas. ii) Emisiones beta negativas con una energía máxima de 497 keV (abundancia 78 %) y una energía beta negativa promedio de 0.134 MeV con un alcance promedio de 2 mm en tejido blando. Si pensamos en el Y-90 que tiene una energía beta negativa promedio de 0.935 MeV, vemos que el Lu-177 presenta una ventaja comparativa para el tratamiento de micrometástatsis y tumores de pequeño tamaño (inferiores a 3 mm), dado su más eficiente deposición de energía. La otra ventaja que posee respecto de por ejemplo los emisores alfa es el efecto de fuego cruzado que permite la irradiación del tejido tumoral en forma homogénea, incluso en regiones donde el radiofármaco terapéutico no se acumula. iii) Un fotón gamma de 208 keV (11 % de abundancia) apropiado para la adquisición de imágenes in vivo en cámara gamma y SPECT, para la realización de estudios dosimétricos personalizados previos a la terapia radionucleídica que permiten establecer a partir de las imágenes del paciente la dosis máxima tolerable para un determinado radiofármaco de Lu-177. El Y-90 por ser un emisor beta negativo puro no tiene emisiones gamma, con lo cual es imposible realizar una dosimetría personalizada previa al tratamiento sin el auxilio de los radiofármacos de In-111. b) Características químicas: i) La actividad específica (A,e.) del radionucleído es un factor crucial para su potencial aplicación clínica. En la actualidad el Lu-177 se comercializa con valores de A.e. de 20 Ci/mg o 45 Ci/mg dependiendo del método de producción ya sea a partir de Lu-176 o de Yb-176 respectivamente. A pesar de ser inferior a los 500 Ci/mg con que se obtiene

el Y-90, A.e. mayores a 10 Ci/mg de Lu-177 permiten obtener rendimientos de marcación del 99% para péptidos análogos de somatostatina con una A.e. final de 1 mCi/μg. ii) En cuanto a la pureza radionucleídica se refiere es de destacar que los niveles de Lu-177m (principal impureza de uno de los métodos de producción) es del orden de 95 ppm. iii) En cuanto a la contaminación metálica de trazas determinadas por ICP masa, los productos comerciales tienen menos de 20μg de Fe /Ci de Lu-177. Esta impureza (Fe) es la mas problemática, en cuanto que interfiere significativamente disminuyendo los rendimientos de marcación, como muchos investigadores han comprobado experimentalmente. iv) Métodos de producción: El Lu-177 puede obtenerse por reacción (n,γ) a partir de la irradiación con neutrones térmicos en un reactor, de un blanco natural o enriquecido de óxido de Lu-176 1 o por la irradiación de un blanco de Yterbio-175 y la posterior separación electroquímica del Lu-177 del blanco de Yb. La producción de Lu-177 por el primer método también posee algunas ventajas comparativas respecto de otros radionucleídos como el no ser necesario ningún tipo de purificación del radionucleído producido. Experiencia Argentina: Durante los últimos 3 años a través de la participación en un Convenio Coordinado de Investigación del OIEA titulado “Radiopharmaceuticals labelled with 177-Lu for targeted therapy” fue posible iniciar la producción a nivel experimental de Lu-177 de media A.e.2 gracias a que dicho organismo nos proveyó de un blanco de Lu-176 enriquecido al 39.6 % y posteriormente de otro enriquecido al 82 %. Irradiando el blanco de Lu-176 enriquecido al 82 % en la posición trampa de neutrones y procediendo a la apertura del mini-can en una campana radioquímica se obtuvo en escala de laboratorio por primera vez en Latinoamérica, 177Lu de media Ae (20.2 Ci/mg de Lu). Esto es mas de 200 veces que aquella que se obtenía en 1998 (Ae = 0.09 Ci/ mg) irradiando un blanco natural (2.6 % de Lu-176). Es importante destacar que este logro abre nuevas posibilidades para la radiomarcación de péptidos (DOTA-Minigastrina 3, DOTA-Lanreotide, DOTA- sustancia P) y anticuerpos monoclonales (anti-CD20) de potencial aplicación en terapia radionucleídica de receptores peptídicos y radioinmunoterapia, respectivamente.

1 M. R. A Pillai, S. Chakraborty, T. Das, M. Venkatesh, N. Ramamoorthy. Production logistics of 177Lu for radionuclide therapy. Applied Radiation and Isotopes 2003;59:109-118. 2 J. Crudo, N. Nevares. Second research co-ordination meeting of the CRP on “Development of therapeutic radiopharmaceutical based on 177Lu for radionuclide therapy” (Research contract ARG-14060). Div. Radiofarmacia, Centro Atómico Ezeiza, Comisión Nacional de Energía Atómica. Bs. As. Argentina. 2008. 3 Bernard B. F., Behé M., Breeman W. A. P., et al. Preclinical evaluation of minigastrin analogs for CCK-B receptor targeting. Cancer Biother &Radiopharm. 2003;18:281.

Sentinel Node Imaging Agents Current and New Radiopharmaceuticals

Bluma Linkowski Faintuch PhD in Nuclear Technology

Radiopharmacy Center

Institute of Energetic and Nuclear Research, Sao Paulo, SP, Brazil 1. Introduction Detection of sentinel lymph node (SLN) has become a mainstay of certain surgical

interventions for cancer.

Although approximately 50% of the solid cancers give rise to metastases via the

lymphatic system. The mechanisms mediating this process and particularly the anatomic

pattern of distribution have remained to a large extent unknown.

Most cancers spread early through the lymphatic vessels to lymph nodes in the

ipsilateral, regional lymph-node basin. Nodal metastases per se are seldom lethal, but

they can be a source of further metastases through the blood stream to viscera, where

the development of secondary tumors can affect vital functions and cause death. The

capacity to block progression of this series of events is a highly desirable therapeutic

option that could markedly decrease the number of cancer-related deaths.

However, until recently, this approach has depended on surgical removal of the regional

lymph nodes. Such nodes were regarded in the past as potential immunological barriers

to cancer spread, but more recently, they have been shown to be partially immune

suppressed. The ability to investigate non-surgical approaches to the prevention of

lymph-node metastases has been facilitated by the introduction of the twin techniques of

lymphatic mapping and sentinel-node biopsy.

2. Basic concepts of lymphatic system The lymphatic system is an essential part of the immune system, which helps the body

fight infections or cancers. The lymphatic system consists of a network of vessels that

drain tissue fluid (lymph) into lymph nodes, larger fluid-containing lymph ducts, and

specialized organs involved in the immune system (1).

The sentinel lymph node (SLN) concept is based on the assumption that cancer spread

through the lymphatic system is a gradual process. If the first lymph-node echelon (I.e.

the primary landing site) is negative for metastatic disease, node involvement in

subsequent echelons can be excluded, thereby avoiding the need for extended dissection

(2,3,4).

The lymph nodes and organs act as a type of “filter”, removing invading organisms or

abnormal cells from the lymph fluid and “processing” them in a way that allows the

body to fight these harmful agents.

Lymph node lancing was painted in the 14th century, in a Flemish illumination of the

famous Black Death pandemic ( 1346- 1352) (The Granger Collection, New York). .

Humans have approximately 500-600 lymph nodes and these are more concentrated in

cervical, axillary, inguinal, iliac and visceral locations (5).

The term SLN was first introduced in the end of the 1970s by Cabanas (6).

He used lymphangiography, anatomic dissection and microscopic examination to

evaluate patients.

In Figure 1, metastases from melanoma cells that initially spread through the lymphatics

to the regional nodes may then can travel to remote tissues, such as the brain, lungs or

liver.

Figure 1 – Routes of metastasis from primary melanoma (1)

3. Mechanism and technique for localization of SLN After methods of dynamic SLN detection became available, Morton et al in 1992 (7)

used injections of blue dye into the tumor site to visualize the lymphatic ducts that

drained into the SLN, in patients with melanoma.

In 1993, a true revolution was achieved with the application of radioactive tracers and

gamma probes. In a seminal article, Alex and Krag described a handheld apparatus for

the direct localization of SLNs employing radioactive tracers (8,9). This report paved

the way for radioguided SLN dissection during breast cancer surgery, where this

technology provided sensitivity comparable to extended dissection for diagnosis of

lymph node metastasis, but with reduced morbidity.

The technique is known as lymphatic mapping and sentinel-node biopsy (LM/SNB). In

SLN biopsy , blue dye is injected followed by a radioactive tracer around the tumor site.

Lymph fluid carries blue dye and tracer away from the tumor, to the nearest lymph

nodes. The lymph node is detected by a probe and visualized due the blue dye in it.

In this sense radiopharmaceuticals (i.e. radiolabeled carrier molecules) are the

cornerstone of radioguided surgery.

4. Characteristics of an ideal sentinel node agent For SLN detection to be successful, predictability of radiopharmaceutical transit time

within the lymphatic vessels and up to the SLN is pivotal. It is also essential that the

radiopharmaceutical does not bypass primary lymph nodes and skip to secondary ones.

Traditionally the main considered features for an ideal agent are related to molecular

structure, particle size and surface. In addition, design has to take in account anatomy of

the lymphatic endothelium and its interaction with such agents.

The disadvantage for higher size is slow lymphatic migration whereas for very small

size phagocytosis is impaired, and migration to non-sentinel nodes might occur. Even so

a smaller size is required to allow entry into lymphatic channels more readily, and

would demonstrate ability to clear from the injection site more rapidly and completely.

In general particle size in the range of 20 to 400 nm is considered (10,11).

Surface charge density is similarly relevant for speed of distribution, as electrostatic

barriers are operative during transportation through endothelium of lymphatic

channels(12).

5. Current radiopharmaceuticals In the early studies, relatively small particle size radiocolloids were found to be the

most suitable markers, as they enter the lymphatic capillary quickly and disseminate

widely throughout the lymphatic chain (11). At that time, however, the purpose of

scintigraphy was to visualize the majority of lymph nodes, in order to characterize

lymph-flow patterns. By contrast, the aim of SLN staging is conceptually different,

namely detection of the primary lymphatic echelon only.

Human serum albumin and sulphur colloid are the most frequently used carriers in SLN

detection (13). 99mTc sulfur colloid has been used in the United States, but it exhibits

slow injection site clearance, and obscures detection in cases where the node is in close

proximity to the injection site. Furthermore, it lacks specificity in binding to receptors

in lymphoid tissue. Within two to three hours post injection, sulfur colloid migrates

farther from the sentinel node and accumulates in the distal nodes.

The biopolymer dextrans comprised by glucose units, in a variety of molecular weights

(1 000 Daltons to 2 000 000 Daltons), have been used as a drug carriers or as a carriers

of radionuclides labeled with 99mTc for lymphoscintigraphic applications (14).

99mTc-dextran 500, 99mTc-dextran-70, 99mTc-phytate and 99mTc-stannous colloid are

currently used for lymph scintigraphic applications, with quite acceptable results

(15,16).

6. New radiopharmaceuticals

In the last years additional products were developed and commercialized, most

particularly Nanocis (bioCis International - IBA) and Lymphoseek (Neoprobe Corp.,

Dublin, OH), both labeled with 99mTc.

Nanocis is a kit constituted by colloidal rhenium sulphide, and Lymphoseek (17) is

composed of a dextran (MW 10000 g/mol) backbone to which multiple units of

mannose and diethylenetriamine pentaacetic acid (DTPA) are attached . It accumulates

in lymphatic tissues by binding to a macrophage-specific receptor.

Tracers containing mannosylated macromolecules were reported to exhibit high-afinity

receptor uptake by lymph nodes (LN), becoming interesting precursors for new

radiopharmaceutical. With a focus on that, the International Atomic Energy Agency

(IAEA) started a new Coordinated Project on radiopharmaceuticals for SLN based on

dextran-mannose backbone.

In recent years, many studies were accomplished using the PET tracer 18F-FDG along

with CT. This latter technique is mainly applied for determining the size of lymph nodes

which can be a determining factor, although even lymph nodes that are normal in size

can be tumor involved. In principle, PET permits the recognition of positive lymph

nodes regardless of size, but it has limited sensitivity in detecting microscopically small

tumors. Spatial resolution can be a limitation, as existing PET scanners do not have

sufficiently high resolution to enable detection of micrometastases (18).

In a study performed with patients (19) it was concluded that 18Fluoro-2-deoxyglucose

PET was inferior to sentinel lymph node biopsy (SLNB), for accurately identifying

occult lymph node metastases in patients with intermediate-risk primary cutaneous

malignant melanoma, and clinically negative lymph nodes (19,20).

Given such doubts, 99mTc remains as the radioisotope of choice for lymph node

scintigraphy till now.

For the development of a new SLN tracer the steps that should be performed are quite

the same as for other radiopharmaceuticals. They encompass chemical synthesis,

radiolabeling, optimization of the radiolabeling with quality control, and biological

studies, not overlooking particle size assessment. During biological evaluation one must

have in mind that as injection is local and not intravenous (21), the volume is important

as well as the time gap between injection and imaging, due to specific transit times

inside lymph vessels.

7. Conclusion

Success rate of SLN detection, which is currently accepted as a valuable adjuvant

method for staging and prognostic evaluation of certain solid tumors, depends largely

on selection of the most suitable radiopharmaceutical. The appropriate agent should

fulfill the general properties described in this text.

REFERENCES

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18. Schauer AJ, W. Becker W, Reiser M, Possinger K. Positron Emission Tomography Significance for Preoperative N-Staging. Chapter 5. 31-37. In The lymph node Concept. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2005.

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APLICACIÓN DE NUEVOS CORES DE Tc AL DISEÑO DE RADIOFÁRMACOS

Dra. Ana M. Rey, Prof. Agregada de Radioquímica, Facultad de Química, Universidad de la República, Uruguay

A pesar del notable crecimiento de la Tomografía por Emisión de Positrones, el 99mTc sigue ocupando un lugar muy destacado en la Medicina Nuclear diagnóstica debido fundamentalmente a su amplia disponibilidad y bajo costo. Sin embargo, a fin de asegurar la permanencia en esa posición privilegiada en el futuro, sería necesario contar con una mayor cantidad y variedad de Radiofármacos de 99mTc de tercera generación que permitan, sobre todo, monitorear las nuevas terapias disponibles.

El tecnecio desde el punto de vista químico se caracteriza por la gran variedad

de estados de oxidación posibles y por adoptar diversas configuraciones en su primera esfera de coordinación, los llamados “cores” o núcleos, alrededor de los cuales se acomodan un número variable de átomos donores de electrones de los ligandos que se desean marcar (1,2). En la figura 1 se muestran algunos de los “cores” más comunes en complejos de tecnecio. Esta diversidad estructural ofrece grandes posibilidades para el diseño de potenciales radiofármacos que superen las limitaciones que supone la presencia de un metal no fisiológico como el Tc en la marcación de biomoleculas.

En la década de los 80 se produjo un cambio radical en los procedimientos

utilizados para desarrollar nuevos compuestos de 99mTc que condujo a un notable incremento del conocimiento sobre la química de éste metal. Los llamados radiofármacos de segunda generación son compuestos cuyo éxito está basado en una caracterización estructural completa que permitió establecer relaciones estructura-biodistribucion y de esta manera optimizar la captación por los órganos blancos y la depuración del resto del organismo. A pesar de la variedad estructural del Tc, en la mayoría de dichos compuestos éste se encuentra en estado de oxidación +5 y generalmente bajo la forma del core monooxo [Tc(V)O]+3

. En la siguiente figura se muestra, a modo de ejemplo, la estructura del 99mTc-ECD (3), radiofármacos para estudios de perfusión cerebral. Se puede observar que las 3 cargas positivas del core monooxo son neutralizadas por la ionización de los 2 grupos tioles y uno de de los

grupos aminos presentes en el ligando dando lugar a un complejo neutro capaz de atravesar la barrera hematoencefálica intacta.

El advenimiento del concepto de imagenología molecular introdujo la necesidad

de disponer de radiofármacos que permitan estudiar procesos bioquímicos “in vivo” por métodos no invasivos obtenidos a través del marcado de ligandos biológicamente relevantes. El desafío consistía en lograr que la introducción de un metal no fisiológico como el Tc no afectara la bioactividad y al mismo tiempo obtener compuestos con adecuada estabilidad y farmacocinética. La experiencia ganada en el desarrollo de radiofármacos de segunda generación fue inmediatamente aplicada a esta nueva tarea y como consecuencia la unidad quelante para el Tc fue diseñada generalmente a diaminoditioles N2S2, derivados de mercaptoacetiltriglicina NS3 o de propilenaminoximas N4. Todas estas unidades quelantes coordinan el Tc bajo forma de “monooxo”. Un ejemplo relativamente exitoso de esta etapa la encontramos en el 99mTc-TRODAT (4) cuya estructura se muestra en la siguiente figura.

Sin embargo en la mayoría de los intentos de marcación de biomoléculas usando

este tipo de unidades quelantes el comportamiento biológico del complejo resultó diferente del esperado y a menudo impredecible. Las mayores dificultades encontradas se relacionan con escasa penetración de membranas biológicas, falta de reconocimiento específico y ausencia de depuración de los sitios no blanco. Un ejemplo interesante de este tipo de problemas es el intento de desarrollar potenciales radiofármacos de 99mTc para imágenes de neurorreceptores. Luego de intensos esfuerzos se obtuvieron varios compuestos con afinidad “in vitro” en el rango subnanomolar pero ninguno de ellos fue capaz de atravesar la barrera hematoencefálica por lo que su captación cerebral resultó insuficiente (5). En la siguiente figura se muestran las principales unidades quelantes para el Tc empleadas en estos estudios.

La respuesta de la comunidad científica a estos fracasos iniciales fue el

desarrollo y aplicación de nuevos “cores” para el Tc que multiplicaron las posibilidades para la marcación de biomoléculas pequeñas.

Debemos recordar que la marcación con 99mTc se produce mediante la formación

de compuestos de coordinación con las formas reducidas del metal. Las mismas presentan orbitales d incompletos en los cuáles los grupos donadores de electrones del ligando alojan sus electrones de valencia no compartidos. Se forma de esta manera un enlace covalente en que el ligando aporta electrones y el catión metálico sus órbitales libres. Las moléculas capaces de actuar como ligandos deben poseer átomos que cuenten al menos con un par de electrones de valencia no compartidos (grupos donores). Estos átomos se encuentran en la esquina superior derecha de la tabla periódica, y entre ellos los más importantes son el oxígeno y el nitrógeno, dando paso luego al carbono, fósforo, azufre, cloro, flúor, etc. El primer paso para la marcación con Tc es la reducción del Tc (VII), ya que esta es la forma en que se eluye del generador 99Mo/99mTc (ión pertecneciato). Diversos factores afectan el estado de oxidación final del metal en el complejo: la naturaleza del reductor y del ligando, el pH y la temperatura. Entre todos ellos, la naturaleza de los grupos donores de electrones presentes en el ligando es el que tiene mayor importancia. Los ligandos, que actúan como bases de Lewis en la formación del complejo, se clasifican según los criterios de Pearson de acuerdo a su "dureza". Ligandos duros son aquellos átomos o grupos pequeños que retienen la carga negativa asociada a ellos, mientras que los ligandos blandos presentan átomos o grupos grandes que son capaces de compartir la carga negativa. Los mismos criterios pueden aplicarse en la clasificación del metal, el que actúa como ácido de Lewis. Teniendo además en cuenta que un ácido "duro" de Pearson formará preferentemente complejos estables con bases también "duras", podemos saber que tipo de donores serán los preferidos por el Tc en sus distintos estados de oxidación y también cuales “cores” adoptará el metal en cada caso. En estados de oxidación altos (V, IV) la alta carga del centro metálico lo convierte en ácido "duro". La estabilidad se logra por enlace con bases duras como los grupos oxo, nitruro o nitreno, los que se unen directamente al átomo metálico formando el "core" en el que quedan aún sitios de coordinación disponibles para unión a los ligandos. Estados de oxidación más bajos (III y I) son estabilizados por la inclusión de aceptores π en la esfera de coordinación del metal, como fosfinas, isonitrilos, arenos, etc. (bases blandas). Estos grupos se unen directamente al metal.

Uno de los nuevos “cores” del Tc desarrollado básicamente para la marcación de biomoléculas proteicas es el Tc (HYNIC) (hidrazidonicotinamida) que se muestra en la siguiente figura. El Tc se encuentra en estado de oxidación +5 y un grupo nitreno se une directamente al metal constituyendo el core. El grupo amino terminal del HYNIC se puede conjugar con el extremo carboxiterminal de una proteína o péptido.

Abrams y colaboradores reportaron en los 90 el uso de hidrazinas aromáticas

como ligandos bifuncionales para la marcación con 99m Tc de proteinas (6,7). El HYNIC es de particular interés ya que permite realizar marcaciones con alta eficiencia y elevada actividad específica. En este “core” quedan 5 posiciones de coordinación disponibles que deben ser ocupadas por 1 o más coligandos. Una diversidad de moléculas han sido usadas como coligando y los estudios coinciden en señalar que la naturaleza de las mismas tiene un efecto significativo en la estabilidad y biodistribución del compuesto marcado. Uno de los coligandos más comúnmente empleado en las marcaciones con HYNIC es la tricina (tris(hidroximetil)metilglicina). Asumiendo una geometría octaédrica para el complejo de Tc y teniendo en cuenta que el HYNIC ocupa solo 1 de las posiciones de coordinación disponibles es evidente que se requieren por lo menos 2 moléculas de tricina para completar la esfera de coordinación del metal. Numerosos estudios avalan esta hipótesis. Los estudios también muestran que en este tipo de marcados se forman múltiples especies, alrededor de 10, las que se atribuyen a los múltiples isómeros posibles resultantes de las diferentes formas de unión de la tricina con el complejo Tc-HYNIC. Las distintas formas pueden interconvertirse entre sí, dependiendo de las condiciones de reacción. La siguiente figura muestra los posibles isómeros formados en la coordinación de la tricina con la hidrazina del HYNIC (8).

El mismo estudio encontró que el complejo 99mTc-HYNIC(tricina)2 es inestable

en soluciones acuosas diluídas y requiere un considerable exceso de tricina para mantenerse estable. Otro posible coligando es el EDDA (ácido etilendiamino-N,N´-diacético). Esta molécula es potencialmente tetradentada y en teoría capaz de formar complejos estables y simétricos con el “core” Tc-HYNIC. Esta simetría resultaría en un menor número de isómeros posibles. La actividad específica que se obtiene con este coligando es ligeramente inferior a la obtenida con tricina ya que se requiere una concentración de al menos 5mg/ml de EDDA para evitar la formación de coloide. Se ha constatado la formación de al menos 3 isómeros en la coordinación del “core” Tc-HYNIC con EDDA los que se muestran en la siguiente figura.

Otra alternativa estudiada para reducir la cantidad de isómeros es el uso de

tricina en combinación con varias fosfinas solubles en agua, TPPTS, TPPDS, y TPPMS, cuya estructura se muestra en la siguiente figura, para formar un sistema ternario que permite la marcación con alta actividad específica y alta estabilidad. Los complejos existen como mezcla de 2 formas isoméricas (9,10).

El core Tc-HYNIC ha sido empleado en la marcación de una diversidad de

biomoléculas: IgG, péptidos análogos a la somatostatina, péptidos RGD, bombesinas, etc (11). Los productos resultantes suelen obtenerse con alta actividad específica y en general son relativamente hidrofílicos lo que favorece su depuración. Las principales limitaciones son la posibilidad de formación de múltiples isómeros, el desconocimiento de la estructura exacta de las especies formadas y el hecho que los complejos resultantes suelen ser negativamente cargados por lo que es inviable utilizarlos para compuestos que deban atravesar barreras biológicas como la barrera hematoencefálica.

Dentro de los compuestos de Tc(V) es destacable el “core” Tc(V) nitruro. Estos

compuestos inicialmente desarrollados por Baldas y colaboradores (12), se caracterizan por la presencia de un triple enlace terminal tecnecio- nitrógeno que deja 4 posiciones de coordinación disponibles para la unión al ligando. Las mismas pueden llenarse mediante 2 ligandos bidentados iguales o diferentes, dando lugar a complejos simétricos o asimétricos, respectivamente. Los complejos simétricos completan la esfera de coordinación del “core” con 2 moléculas de un ligando bidentado que sea donor π, generalmente ditiocarbamatos. Debido al impedimento estérico muy fuerte generado por el triple enlace Tc-N que es muy rico en electrones, generalmente la unión de 2 moléculas bidentadas es más favorable que la unión de una única molécula potencialmente tetradentada ya que en escala trazadora la primera ocurre en forma mucho más rápida (13).

Los nitrurocomplejos asimétricos, en cambio, requieren la combinación de 2 ligandos: uno pseudotridentado de tipo aceptor π , generalmente heterodifosfinas de estructura PNP con un coligando bidentado que sea donor π. Este tipo de compuestos pueden existir como 2 isómeros, el cis y el trans. En solución el isómero cis se transforma en el isómero trans, que es la especie termodinámicamente más estable (14).

S

TcS S

S

N

NNR1

R2

R1

R2

En la preparación de nitrurocomplejos asimétricos la interacción simultánea del aceptor π con el donador π siempre determina la formación cuantitativa del producto asimétrico. Este resultado puede interpretarse asumiendo que la reacción transcurre a través de la formación de un intermediario [99mTc(N)(P~P)]2+ consistente en el “core” unido a la heterodifosfina PNP. Este fragmento es fuertemente electrofílico y reacciona selectivamente con el donor π dando lugar al complejo asimétrico (15).

Desde el punto de vista práctico la preparación de los complejos conteniendo el “core” 99mTc(V)N se realiza en medio fisiológico mediante una reacción en 2 etapas: reducción de pertecneciato en presencia de un donor de grupos N3- (prácticamente cualquier hidrazina o similar conteniendo la unidad >N-N< puede ser usada como fuente de nitruros), seguida de sustitución por el o los ligandos adecuados. Uno de los reactivos más usados como fuente de nitruros es la dihidrazida succínica debido fundamentalmente a su alta solubilidad en agua y baja toxicidad. Este reactivo ha permitido el desarrollo de una formulación liofilizada para obtener el precursor Tc(V)N.

Varios nitrido complejos de Tc(V) tanto simétricos como asimétricos han presentado interesantes propiedades (16). El 99mTc-NOET es el miembro de una familia de nitrido complejos simétricos neutros de fórmula general {99mTc(N)[R(R´)N–CS2]2} que presentó una importante actividad retenida en el corazón. Estudios en voluntarios sanos demostraron una captación cardíaca de aproximadamente 4% de la dosis inyectada y una vida media de eliminación de 3 horas. Otra característica interesante de este compuesto es que experimenta el fenómeno de redistribución, lenta difusión de las zonas de alta actividad a las de baja en miocardio isquémico pero viable cuando el paciente se encuentra en reposo. Dentro de los nitrido complejos asimétricos el 99mTcN-DBODC (DBODC = dietoxietilditiocarbamato) también mostró interesantes propiedades como potencial radiofármaco para estudios de perfusión miocárdica, con relaciones corazón/pulmón y corazón/hígado más favorables que los compuestos comercialmente disponibles.

Los complejos de 99mTc conteniendo el core Tc(V)N también han sido aplicados en la marcación de biomoléculas. El aminoácidos cisteína es un ligando muy adecuado que permite la formación de nitruro complejos asimétricos uniéndose en forma muy estable al fragmento [99mTc(N)(P~P)]2+. La unión puede darse en 2 formas: a través de los grupos donores NH2 y S–

o a través de los grupos O– yS– como se muestra en la siguiente figura. Es de destacar que en el primer caso el complejo final presenta carga positiva mientras que en el segundo resulta neutro.

TcS

S

N

NR''

P

P

N

RR

RR

R'

R'''

Estas reacciones son altamente específicas y ocurren en forma cuantitativa de forma que cualquier péptido que contenga cisteína en forma suficientemente accesible para unirse al Tc podría marcarse utilizando este “core”. Normalmente el péptido que desea marcarse se derivativa agregando una cisteína, la que se une a través de su grupo amino terminal dando quedando disponibles los donores O,S o a través de su ácido carboxílico terminal transformándose en un potencial donor de tipo N,S. Este mismo concepto ha sido empleado en la marcación de derivados benzodiazepínicos. El farmacóforo fue derivatizado para introducir una cisteína la que fue unida a través de su grupo carboxílico de forma que el complejo final resulte neutro como es requerido en un potencial radiofármacos cuyo sitio de acción se encuentre en el sistema nervioso central.

Recientemente se ha reportado un nuevo tipo de nitruro complejos asimétricos de tipo 3 + 1 formados por la combinación de un ligando tridentado donor π conteniendo el set de átomos donores [S-, N, S-] y un ligando monodentado aceptor π de tipo PR3 como se muestra en la siguiente figura (17).

El punto esencial es que el ligando tridentado sea de tipo SNS y el ligando

monodentado sea un aceptor π. En la siguiente figura se muestran algunos tipos

S

PR3

N

S

Tc

NR'

posibles de ligandos tridentados adecuados para la preparación de este tipo de complejos.

La ventaja principal de este nuevo tipo de nitrurocomplejos radica en la posibilidad de utilizar como coligandos monofosfinas disponibles comercialmente y de adecuada estabilidad en mientras que las heterodifosfinas de estructura PNP son muy inestables y de difícil síntesis. A continuación se muestran algunas de las posibilidades.

P

NHCOMe

OMe

O

P

CN

NC

CN

P

OH

OH

OH

P

NN S

S

OH

H

R1

R2S

N

N

O P

M

N

S

R R'R''

R1

R2

M = Re, Tc

SN

S P

M

N

R R'R''

R1

HSN

SH

R1

M = Re, Tc

M = Re, Tc

SN

S P

M

N

R R'R''

O

O

N

HSNH

SHO

NO

Si bien ninguno de los “oxocores” puede considerarse realmente nuevo, el

[Tc(V)O2]+ no ha sido hasta el momento utilizado ampliamente en la preparación de Radiofármacos. Dentro de los radiofármacos de segunda generación, solamente el Tetrofosmin (Myoview®), radiofármacos utilizado en estudios de perfusión miocárdico, es estructuralmente un complejo que presenta este core coordinado con 2 moléculas del ligando 1,2-bis[di-(2-etoxietil)fosfino]etano. Sin embargo, recientemente el grupo de Maina et al. ha desarrollado una serie de pépticos marcados haciendo uso de dioxocore de Tc (V) que presentaron muy buenas propiedades biológicas (18,19,20,21). En el “core” dioxo la alta densidad de carga positiva del metal en estado de oxidación +5 se neutraliza mediante la unión en posición trans de 2 grupos O2- quedando 4 posiciones de coordinación disponibles en el plano ecuatorial del octaedro. Estas posiciones de coordinación suelen llenarse con grupos donores duros, como por ejemplo los grupos amino. Varios grupos de investigación reportan la preparación de complejos de este tipo con ligandos tetraminínicos alifáticos, así como también aminas imidazólicas o piridínicas. Los complejos resultan sumamente estables (22,23). Los trabajos de Maina et al. se basan en estos antecedentes para incorporar en diversos péptidos de interés radiofármacéutica una unidad quelante de tipo tetraamina abierta que se une al “core” [Tc(V)O2]+ formando un complejo polar monocatónico. La marcación puede ser realizada a temperatura ambiente, el compuesto resultante es sumamente estable en medio biológico y el complejo metálico imparte una considerable hidrofilicidad al péptido marcado favoreciendo su excreción por vía urinaria. Este concepto ha sido empleado en la marcación de derivados de la somatostatina, de bombesinas, neurotensinas, etc. En la siguiente figura se muestra la estructura del Demotate 1, derivado de la somatostatina que alcanzó la fase de estudios clínicos, junto con imágenes comparativas con el Octreoscan®, radiofármacos comercialmente disponible.

El Tc en estado de oxidación III es un ácido blando y por tanto se une

preferentemente a bases blandas que contienen grupos aceptores π, principalmente fosfinas o isonitrilos. No existen, por lo tanto, grupos oxo, nitruro o nitreno unidos al metal. Este estado de oxidación no es demasiado común en radiofármacos. Un

radiofármaco de segunda generación, el Teboroxime (CardioTec®) sería el único ejemplo de este tipo de complejos aplicado a la Radiofarmacia.

Más recientemente, el grupo de Pietzsch et al. desarrollaron 2 tipos de complejos

de Tc(III) con potencial aplicación en Radiofarmacia: los complejos Tc(III) 3 +1+1 basados en el sistema donor SSS/P/S, SNS/P/S o SOS/P/S y los complejos Tc(III) 4 +1 basados en el sistema donor NS3/CN o NS3/P. En la figura se muestran 2 complejos de este tipo (24,25).

En comparación con el “core” monooxo la disposición espacial de ligando y

coligando en este tipo de complejos es tal que actúa como blindaje estérico para el metal tal como se muestra en la siguiente figura, evitando su interferencia con la unión ligando- receptor, motivo por el cual la influencia del metal en el comportamiento biológico del complejo final será mucho menos importante.

MO(V)

M(III)

Tc

SN

SS

N R

Los complejos son sumamente estables frente al intercambio de ligandos como la cisteína y el glutatión así como también en presencia de plasma o sangre entera. Los complejos Tc(III) 4 +1 formados por coordinación del ligando tripodal tetradentado 2,2′,2′′-nitrilotris(etanotiol) y un isonitrilo monodentado son además lipofílicos y no polares y ofrecen una gran versatilidad para la conjugación de biomoléculas (26,27). Las mismas pueden conjugarse fácilmente tanto al ligando monodentado como al coligando tetradentado, generalmente a través de un grupo carboxílico. Además, la introducción de grupos hidrofílicos en la estructura del ligando tetradentado (OH, carboxilos o azúcares) permite aumentar la hidrofilicidad del compuesto final y modular su farmacocinética y la excreción. En la figura se muestra un ejemplo de aplicación de este concepto a la marcación de un péptido de la familia RGD con potencialidad para imágenes de neoangiogénesis tumoral (28).

La preparación de este tipo de complejos se realiza generalmente por sustitución

a partir del complejo Tc-EDTA a fin de evitar la formación de Tc reducido hidrolizado. El coligando isonitrilo suele utilizarse bajo la forma de complejo de Cu(I) (al igual que en el radiofármacos de perfusión miocárdica Tc(I)-MIBI) para aumentar su estabilidad y permitir el trabajo en medio ácido.

Si bien la aplicación de este “core” al desarrollo de potenciales radiofármacos

no se ha difundido ampliamente aún, el grupo de investigación que lo desarrolló lo ha utilizado para la marcación de diversos tipos de péptidos, de ácidos grasos, etc (29,30,31).

El Tc en estado de oxidación +1 presenta una configuración d6, la que debe ser

estabilida por ligandos deficientes en electrones como fosfinas, difosfinas e isonitrilos, todos ellos aceptores π. El “core” más común en estas condiciones es el Tc+, que forma compuestos octaédricos por coordinación simultánea de 6 moléculas de ligando monodentado. Esta es la estructura que se puede observar en la figura, correspondiente al 99m Tc sestambi (Cardiolite®), radiofármacos de perfusión miocárdica que contiene 6 moléculas del ligando monodentado neutro 2-metoxiisobutilisonitrilo (32).

NH

NH2 NH

NH NH

O

O

NHNH

NH

O

OO

OH

OH

O

NH

N

OM

S

N S

S

NH

O

O

O

O

OH

OH

O

O

OH

O

Complex 2

Otro “core” de Tc(I) muy estudiado recientemente es el “core” tricarbonílico

([Tc (I)(CO)3]+). Un hito fundamental para la aplicación de este tipo de complejos en Medicina Nuclear fue la optimización de la síntesis a baja presión del acuocomplejo tricarbonílico de Tc (I) fac[99mTc(CO)3(H2O)3]+, el que puede ser usado como precursor para obtener una gran variedad de potenciales radiofármacos (33).

Se trata de un complejo en el cuál 3 de las posiciones de coordinación son

ocupadas por los grupos CO fuertemente unidos al metal. El intenso campo de los ligandos resultante, conjuntamente con la configuración electrónica d6 del metal, provocan una significativa estabilización del estado de oxidación +1 y evitan que éste pueda sufrir nuevas reacciones de óxido-reducción. El resto de las posiciones de coordinación disponibles están ocupadas por 3 moléculas de agua débilmente unidas. Estas pueden ser reemplazadas por ligandos tridentados que posean una combinación de átomos donores con alta afinidad por el metal.

Existe una gama amplia de posibles grupos donores para completar la esfera de coordinación de este “core”, desde grupos duros e hidrofílicos basados en ácidos carboxílicos y aminas alifáticas, hasta otros blandos y lipofílicos, preferentemente aminas aromáticas. En la siguiente figura se muestran varios de ellos. También los grupos tiol, tioéter o fosfina se coordinan adecuadamente con el precursor tricarbonílico. Los estudios demuestran, sin embargo que los N-heterociclos aromáticos en combinación con ácidos carboxílicos generan los complejos más estables. Los ligandos conteniendo este tipo de grupos no solamente son simples de sintetizar sino que también aparecen en muchas moléculas biológicamente activas, en particular en el aminoácido histidina presente en muchas proteínas y péptidos (34,35).

Los grupos funcionales antes mencionados pueden unirse químicamente a

variedad de farmacóforos. Este sistema, que combina una estabilidad y flexibilidad poco comunes y abre nuevas perspectivas en el diseño de potenciales radiofármacos, ha sido utilizado en la marcación de ligandos para receptores del sistema nervioso central, agentes para imágenes miocárdicas, agentes intercalantes de DNA y péptidos (36,37,38,39). En la figura se observa un péptido de la familia de las bombesinas, marcada mediante la fcrmación de un complejo Tc(I)-tricarbonilo

Un estudio sistemático sobre la influencia de la cantidad de grupos quelantes de

los ligandos sobre las propiedades fisicoquímicas y biológicas de los compuestos resultantes ha demostrado que el uso de ligandos bidentados no es del todo adecuado para la preparación de compuestos estables ya que la presencia de una molécula de agua

lábil en el compuesto final favorece la inestabilidad “in vivo” por intercambio de ligandos presentes en la sangre fundamentalmente en las proteínas. El resultado es una depuración más lenta y un aumento de la actividad retenida e riñones o hígado. Una posibilidad planteada es la preparación de complejos tricarbonílicos mixtos de tipo 2 +1, en los cuales las 3 moléculas de agua del precursor son sustituídas por la acción simultánea de un ligando bidentado (por ejemplo etilendiamina, histamina o 2-picolilamina) y uno monodentado (isonitrilo, imidazol, etc) (40,41) (Figura 3). Este nuevo concepto aporta una mayor versatilidad y flexibilidad al diseño.

Otra posibilidad más reciente de desarrollo ha sido la introducción de

ciclopendadienilos (Cp) derivatizados como potenciales ligandos para la preparación de complejos de 99mTc conteniendo el core fac-[99mTc(CO)3]+ . El ligando tridentado Cp ofrece varias ventajas que lo hacen potencialmente aplicable a la preparación de radiofármacos: es pequeño, tiene bajo peso molecular y permite formar complejos estables y robustos con Tc(I) partir del precursor fac[99mTc(CO)3(H2O)3]+. En la figura se muestra una posible vía de síntesis de un complejo de este tipo propuesta por Alberto et al. El grupo R puede ser un farmacóforo perteneciente a una biomolécula (42,43).

O

RTc

OC COCO

R

O

R

O

TcOC

H2O OH2

CO

OH2

COor [99mTcO4]- +

En la siguiente figura se muestra un complejo de tipo Tc(I)Cp unido a distintos péptidos de interés radiofarmacéutico a través de sus residuos lisina (44).

Esta misma química fue utilizada en la marcación de octreotide obteniéndose un derivado que demostró captación mediada por receptores en las glándulas adrenales y el páncreas.

Los complejos tricarbonílicos se preparan mediante un proceso en 2 etapas que

implica la preparación del precursor en medio fuertemente alcalino y la sustitución por el ligando o combinación de ligandos adecuados previa neutralización. El fac[99mTc(CO)3(H2O)3]+ se obtiene por reducción del pertecneciato utilizando borohidruro de sodio a pH 11 en presencia de 1 atm de CO (g) a 75ºC. También existe la posibilidad de utilizar un kit comercial (Isolink™, Mallinckrodt Medical B.V.) que contiene boranocarbonato de sodio, sustancia que actúa simultáneamente como reductor y como fuente “in situ” de CO. Aunque aún no existen productos en clínica conteniendo el core tricarbonílico la intensa investigación en el tema permitirá seguramente en el futuro cercano contar con interesantes desarrollos.

Los “cores” descritos más arriba son los que hasta la fecha han aplicados con

éxito variable al diseño de potenciales radiofármacos de 99mTc. La investigación en este campo prosigue y a continuación describiré someramente un par de nuevos desarrollos que se encuentran aún en fase primaria y cuya potencial aplicación a la preparación de nuevos radiofármacos es aún incierta. El éxito en la aplicación del “core” Tc-tricarbonilo estimuló el estudio de otro tipo de “cores” con el Tc en bajo estado de oxidación. Un ejemplo de esto lo constituye el “core” carbonilo-nitrosilo que se forma por sustitución de una de las moléculas de CO por una de NO en el “core” tricarbonílico. El grupo NO es isoelectrónico con el CO y se coordina linealmente provocando un efecto aceptor de electrones más alto. La carga positiva adicional hace que el core sea mas duro, presentado preferencia por otro tipo de grupos donores de electrones ampliando, por tanto, las posibilidades en cuanto a ligandos. Además. las propiedades de sustitución son distintas a los complejos tricarbonílicos pudiendo utilizarse ligandos bi, tri y tetradentados (45).

La única aplicación en Radiofarmacia reportada hasta el momento consiste en la

aplicación de este nuevo concepto al desarrollo de potenciales sustratos para la timidinakinasa 1. (46). Los estudios fueron realizados exclusivamente en escala carrier y aunque los resultados “in vitro” son auspiciosos es necesario esperar nuevos estudios de marcación con 99mTc a fin de establecer la potencialidad de este nuevo enfoque. En la siguiente figura se muestra uno de los compuestos desarrollados.

Finalmente, el grupo de Alberto et al. ha desarrollado en los últimos tiempos estudios sobre el Tc en altos estados de oxidación en particular Tc(VII), presentando el “core” [TcO3]+ como una nueva opción con potencialidad para la marcación de biomoléculas. Comparado con el “core” [Tc(CO)3]+ el [TcO3]+ es más pequeño y se esperaría que afecte menos la bioactividad del complejo final. Ligandos bi o tridentados pueden reaccionar con TcO4- para formar complejos conteniendo este nuevo “core” si previamente han sido activados mediante la reacción con un ácido fuerte de Lewis como el BF3 del modo que se muestra en la siguiente figura (47).

En escala carrier se han preparado algunos complejos de formula general

[(tacn)99TcO3]+ (tacn = 1,4,7-triazacyclononane) . Estos compuestos son solubles en agua y estables en suero. La conjugación con alquenos es posible mediante una cicloadición [3+2] como se muestra en la siguiente figura (48).

Los alquenos, además de ser muy pequeños, pueden ser conjugados con biomoléculas permitiendo su marcación (. Un punto muy importante es la posibilidad de preparar los derivados marcados con 99mTc en medio acuoso. Este punto está todavía sin resolver y de él depende el futuro de este nuevo enfoque.

Ahora bien, luego de describir esta gran cantidad de “cores” que puede adoptar el Tc y algunas de sus aplicaciones en la marcación de variedad de biomoléculas surge naturalmente la inquietud sobre la influencia que el “core” de Tc tendrá sobre el comportamiento fisicoquímico y biológico del compuesto resultante. La mayoría de los estudios sobre este tema se centran en un único “core” y comparan distintas combinaciones de átomos donores o distinta longitud de la cadena espaciadora. Un interesante estudio comparativo sobre la aplicación de algunos de los nuevos “cores” de Tc en la marcación de biomoléculas pequeñas puede encontrarse en publicaciones donde se resumen los resultados del trabajo de un número importante de grupos de investigación de distintos países en el marco del Proyecto Coordinado de Investigación del Organismo Internacional de Energía Atómica “Labelling of Small Biomolecules Using Novel Technetium-99m Cores” (49,50). El trabajo incluyó la marcación de péptidos RGD, fragmentos de Anexina V y ácidos grasos, entre otros. Los “cores” empleados fueron 99mTc-tricarbonilo, 99mTc-nitruro, 99mTc-HYNIC y 99mTc(III)-(4 + 1). Los resultados muestran claramente que todos los “cores” permitieron obtener productos marcados de alta estabilidad y actividad específica la diferente lipofilicidad de los productos afecta marcadamente su unión a proteínas plasmáticas, su depuración sanguínea y su excreción renal y hepatobiliar.

En resumen, de la bibliografía consultada surge claramente la gran diversidad de enfoques químicos que han sido empleados con la finalidad de marcar biomoléculas con 99mTc. Con una adecuada selección de la combinación de grupos donadores de electrones es posible lograr adecuada estabilidad tanto “in vitro” como “in vivo”. La incidencia de la diferente química en las propiedades fisicoquímicas y biológicas de los productos resultantes es tanto más importante cuanto más pequeña sea esa biomolécula. Las variaciones de hidrofilicidad afectan fundamentalmente la depuración del producto que no se haya específicamente unido a su blanco así como también las vías de eliminación preferidas. La retención de la actividad biológica “in vitro” puede lograrse en la mayoría de los casos pero la correlación entre los resultados “in vitro” y el comportamiento “in vivo” puede ser escasa, en particular para compuestos cuyo blanco se encuentra en el sistema nervioso central. Es claro que las herramientas para el diseño de nuevos radiofármacos de 99mTc basados en biomoléculas están disponibles. La selección de los blancos moleculares es la tarea más difícil que tenemos por delante quienes nos dedicamos al diseño de nuevos radiofármacos.

N

TcOO

O

NN

NNN R

alkenes

N

TcOO

O

NN

NNN

R

N

TcOO

O

NN

NNN R

alkenes

N

TcOO

O

NN

NNN

R

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Nanopartículas como sistemas multifuncionales para la obtención de imágenes moleculares Guillermina Ferro Flores Gerencia de Aplicaciones Nucleares en la Salud. Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares. Carretera México-Toluca S/N, La Marquesa, Ocoyoacac, Estado de México, México, C.P 52750 ([email protected]) Introducción Las técnicas de obtención de imágenes moleculares, directa o indirectamente, detectan y registran la distribución espacio-temporal de procesos moleculares o celulares para aplicaciones bioquímicas, biológicas, diagnósticas o terapéuticas. Las técnicas avanzadas de imagen como la resonancia magnética nuclear (MRI), la tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT), la tomografía por emisión de positrones (PET) y la imágenes de fluorescencia óptica (OI) han sido exitosamente utilizadas para detectar dichos procesos. Las nanopartículas pueden ser definidas como partículas de cualquier material que contienen de 20 a 15000 átomos con dimensiones de 100 nm o menores y con características de superficie y propiedades fisicoquímicas propias que difieren a las que presenta el mismo material a macro-escala. La utilidad de las nanopartículas para cualquier aplicación es dependiente de dichas propiedades, siendo posible modificar su superficie al hacerlas reaccionar con diferentes biomoléculas, permitiendo así la formación de conjugados con reconocimiento molecular específico. La unión de varias moléculas de proteínas, péptidos u oligonucleótidos a la superficie de una nanopartícula (NP) produce un sistema multifuncional capaz de incrementar las uniones multivalentes de las NP-biomoléculas a sus receptores para la obtención de imágenes moleculares in vivo. Los péptidos estimulan, regulan o inhiben numerosas funciones de la vida, actuando principalmente como transmisores de información y coordinadores de actividades de varios tejidos en el organismo. Los receptores de péptidos están sobreexpresados en numerosos tipos de células de cáncer y son estructuras proteicas. Estos receptores han sido usados como blancos moleculares de péptidos marcados para localizar tumores malignos primarios y sus metástasis utilizando las diferentes técnicas de imagen molecular diagnóstica mencionadas previamente, las cuales prácticamente consisten en el uso de radiopéptidos y péptidos conjugados a fluorocromos, nanopartículas metálicas y a nanocristales (“quantum dots”) (Figura 1). 1. Péptidos utilizados como agentes de diagnóstico radiomarcados Es bien conocido por la comunidad radiofarmacéutica el uso de péptidos marcados con diferentes radionúclidos para detectar tumores malignos (111In, 99mTc, 18F, 68Ga) así como para esquemas terapéuticos (90Y, 177Lu, 188Re) en la práctica de la Medicina Nuclear Molecular. Por tanto, es posible identificar de forma específica, gastrinomas y cánceres de páncreas con péptidos análogos de la somatostatina, cáncer de mama con la 2 bombesina, angiogénesis in vivo con el ciclo–Arg-Gly-Asp- (cRGD) y cáncer de tiroides diferenciado con colecistoquinina por mencionar algunos ejemplos [1]. Figura 1. Ilustración esquemática de las múltiples modalidades para la imagen molecular específica in vivo de cáncer de mama con péptidos conjugados a nanocristales, nanopartículas metálicas, flurocromos de infrarrojo cercano o radionúclidos[2]. La acumulación de los péptidos radiomarcados en los tumores podría potenciarse si decenas ó cientos de éstos se conjugan a nanopartículas de entre 5 y 20 nm para tomar

ventaja del efecto EPR, esto es del efecto de mejoramiento de la permeabilidad y retención (“enhanced permeation and retention effect” =EPR). Es decir, por lo general en un tejido normal el espacio entre células del endotelio es de alrededor de 2 nm, pero cuando el tejido se vuelve maligno y con la finalidad de acumular nutrientes, dicho espacio puede aumentar hasta 400-600 nm además de que deja de funcionar la depuración linfática, lo que facilita la acumulación de macromoléculas por un mecanismo pasivo. Si además la macromolécula tiene en su superficie varias moléculas radiomarcadas con reconocimiento específico por receptores sobre-expresados en las células de cáncer, puede sumarse una acumulación del radiofármaco por un mecanismo activo. El sistema multifuncional de la nanopartícula podría también conjugarse con un fármaco específico y liberarse en el tumor (Figura 2) [3,4]. 3 Figura 2. Ventaja de los péptidos conjugados a nanopartículas como sistemas multifuncionales. Se aprovecha tanto el mecanismo activo como el pasivo para acumular al radiofármaco en el tejido tumoral [3]. 2. Péptidos para imagen óptica La señal óptica de diversas biomoléculas utilizada para diagnósticos por imagen puede mejorarse cuando dichas moléculas se conjugan con nanopartículas metálicas. De particular interés es el desarrollo de conjugados tipo nanopartículas-biomoléculas que absorban y emitan fotones en la región del infrarrojo cercano tal como se ha reportado para las nanopartículas de oro y los nanocristales de CdTe ó CdSe (Quatum Dots =QD), ya que podrían detectarse eventos moleculares por rutas ópticas a mayor profundidad del tejido biológico en tiempo real. Esto se debe a que la hemoglobina (absorbedor primario de luz visible), el agua y los lípidos (absorbedores primarios de luz infrarroja) tienen su coeficiente de absorción más bajo en la región del infrarrojo cercano (650 a 900 nm). El desarrollo de agentes de contraste con reconocimiento específico biomolecular y tamaño de partícula nanométrico que le confiera al material propiedades ópticas adecuadas para la obtención de imágenes moleculares por fluorescencia, es un campo científico de interés ya que permitiría generar tecnologías útiles en el diagnóstico y tratamiento de diversas enfermedades a partir de blancos moleculares específicos. 4 Las técnicas avanzadas de imágenes por fluorescencia, tales como la Tomografía Molecular por Fluorescencia (TMF) y las Imágenes por Reflactancia Fluorescente (IRF) emplean longitudes de onda del infrarrojo cercano. Usando TMF se ha demostrado, en modelos murinos, que es posible detectar cáncer de mama y diferenciar si es o no invasivo empleando una proteasa específica marcada con una sustancia fluorescente [5- 7]. En estudios recientes se reportó un procedimiento detallado para la preparación de QDs- RGD [8], con el que fue posible obtener imágenes in vivo de tumores de gliobastoma humano en ratones. Young y Rozengurt [9] demostraron que los conjugados QDsbombesina pueden ser usados in vivo para detector la expresión de receptores de proteína G. Los QDs conjugados al péptido HIV Tat, se unieron rápidamente a células y fueron internalizados via endocitosis [10]. Las nanopartículas de oro (AuNP) presentan un plasmón de resonancia con la luz incidente, son resistentes a la oxidación y no tóxicas [11]. Estas propiedades son relevantes para posibles aplicaciones en biodetección óptica, imagen celular y medicina terapéutica fototérmica. El plasmón de resonancia por ejemplo para AuNPs (20 nm) es de 520 nm, pero éste puede recorrerse a la región del infrarrojo cercano (NIR) de 800 a

1200 nm. Esto es muy útil porque como se mencionó anteriormente el tejido humano es moderadamente transparente a la luz NIR. Las nanopartículas diseñadas para absorber en el espectro NIR generan una cantidad de calor considerable que causa destrucción celular térmica irreversible [12]. El primer uso de las partículas de oro para terapia hipertérmica lo reportó Hirsh y West en 2003. La irradiación NIR aumenta la temperatura en el tejido de 40° a 50 °C destruyendo selectivamente un tejido tumoral. 3. Péptidos para imagen por resonancia magnética nuclear (MRI) Las nanopartículas magnéticas de óxido de fierro conjugadas a dextrán (“cross linked iron oxide”-CLIO) y a bombesina, han demostrado ser útiles para visualizar tumores en un modelo murino de adenocarcinoma pancreático ductal por MRI [13]. Montet y cols. [14] prepararon nanopartículas de cRGD-CLIO(Cy5.5), es decir añadieron un fluorocromo NIR (Cy5.5). Los resultados indicaron que las nanopartículas magnetofluorescentes de RGD se unieron a células tumorales que expresaban αvβ3 in vivo y fueron detectadas por tomografía molecular por fluorescencia, MRI y reflactancia fluorescente. 4. Uso de nanopartículas de oro para el diseño de Radiofármacos en México. Las AuNPs (Au0) son ácidos débiles y tienden a formar enlaces de posible carácter covalente con bases débiles como los grupos -tiol, además de enlaces moderadamente fuertes con grupos amina. Los residuos de cisteína (C) y lisina (K) representan el único ligante con el cual las proteínas se pueden unir a las AuNPs para formar moléculas con actividad biológica. Muchas de las aplicaciones medicas de las AuNPs requieren la unión de ligantes en sus superficies ya sea de forma única o combinando distintas moléculas funcionales. Aunque para las AuNPs solas se ha reportado que producen un efecto anti-angiogénico [15]. Es importante mencionar que cuando las nanopartículas logran ser cubiertas en su superficie por biomoléculas naturales como los péptidos 5 funcionales o sus análogos, éstas pueden aparecer invisibles al sistema inmune, ya que no las reconoce extrañas al organismo. Básicamente el trabajo en México ha girado en torno a la hipótesis de que la unión de varias moléculas de RGD-SH o bombesina a nanopartículas de oro (AuNPs) marcadas con 99mTc producirá un sistema heterofuncional capaz de incrementar las uniones multivalentes de las AuNP-péptido a sus receptores para la obtención de imágenes moleculares in vivo de angiogénesis y la sobre-expresión del péptido liberador de gastrina en cáncer de mama. Cuando el octreótido se conjugó a las AuNPs se observaron propiedades fluorescentes de interés para la imagen óptica como la emisión a 692 nm [16]. Un caso especial ha sido conjugar manosa a AuNP para la detección del ganglio centinela, ya que los macrófagos tienen múltiples receptores de manosa. El objetivo de este trabajo fue preparar un sistema multifunctional de nanopartículas de oro conjugadas a HYNIC-GGC/manosa y marcadas con 99mTc para evaluar su potencial biológico en la identificación por imagen molecular del ganglio centinela en pacientes con cáncer de mama. Las nanopartículas de oro (AuNP, 20 nm), el péptido hidrazinonicotinamida-Gly-Gly- Cys-NH2 (HYNIC-GGC) y el derivado tiol-triazol-manosa fueron sintetizados para preparar el sistema HYNIC-GGC-AuNP-manosa por medio de la reacción espontánea del tiol (Cys) presente en la secuencia HYNIC-GGC y en el derivado tiol-manosa con la superficie de la AuNP (Figura 3). El nanoconjugado fue caracterizado microscopía de transmisión de electrones (TEM) y espectroscopía de UV–Vis y fotoelectrón de rayos-X (XPS). El marcado con tecnecio-99m se realizó utilizando EDDA/tricina como

coligantes y SnCl2 como agente reductor. Los estudios de biodistribución se realizaron en ratones Balb-C mice y en ratas Wistar. Figura 3. Representación esquemática de la preparación del sistema multifuncional 99mTc-EDDA/HYNIC-GGC-AuNP-manosa para la detección del ganglio centinela. 6 Los análisis de HPLC por exclusion molecular e ITLC-SG mostraron una pureza radioquímica mayor al 95% para las nanopartículas conjugadas radiomarcadas. Después de 1 h post-administración subcutánea del 99mTc-EDDA/HYNIC-GGC-AuNP-mannosa en el cojinete plantar de los ratones, los niveles de radiactividad en el ganglio popliteo y lumbar mostraron que el 90 % de la actividad fue extraída por el primer ganglio (extracción poplítea = 90%). Los estudios de biodistribución y las imágenes in vivo obtenidas con el micro-SPECT/CT mostraron una evidente captación en el ganglio linfático (8.37 ± 2.8 % I.A. at 2 h) con alta retención durante 24 h, mínima acumulación renal (0.59 ± 0.09 % I.A./g) y nula captación en el resto de los tejidos (Figura 4). En conclusión, las nanopartículas de oro conjugadas a manosa y marcadas con tecnecio- 99m muestran potencial como nuevos y específicos nanoradiofármacos para la identificación del ganglio centinela por técnicas de medicina nuclear molecular. Figura 4. Imagen en Micro-SPECT/CT del 99mTc-EDDA/HYNIC-GGC-AuNP-Manosa en el ganglio linfático de una rata Wistar 2 h después de la administración del radiofármaco. 7 5. Técnicas multimodales para imagen Las imágenes para detectar blancos moleculares específicos representan el futuro de la imagen diagnóstica. Las diferentes técnicas de imagen son en general complementarias más que competitivas. El marcado dual de agentes específicos para imágenes permite la validación cruzada y comparación directa entre por ejemplo la imagen nuclear (estándar de oro) y la imagen óptica por fluorescencia, o MRI y fluorescencia o la trimodal nuclear-MRI-fluorescencia. En esta dirección encontramos en la literatura investigaciones recientes como la modalidad dual PET/NIR con un péptido fluorescente reportada por Cai y cols [17]. Ellos utilizaron un QD conjugado a RGD (90 péptidos por QD) y al ácido 1,4,7,10- tetraazaciclododecano-N,N',N'',N'''-tetraacético (DOTA) para prepara el radiofármaco 64Cu-DOTA-QD-RGD e identificar por imagen in vivo PET/NIRF la integrina αvβ3 en glioblastomas humanos U87MG en un modelo murino. Obtuvieron una excelente correlación del sistema dual. La síntesis y caracterización in vivo de nanopartículas de óxido de fierro radiomarcadas, 18F-CLIO, fueron reportadas por Devaraj y cols. [18]. La funcionalización con el radionúclido se realizó utilizando la química “click”. Estas nanopartículas se utilizaron para detectar el ganglio centinela (~1 mm) por imagen PET/MRI con información anatómica precisa. Asimismo, Bhushan y cols. [19] desarrollaron un sistema para la detección de microcalcificaciones en cáncer de mama utilizando la modalidad dual SPECT/NIR. Varias estrategias que emplean nanopartículas conjugadas a péptidos para técnicas de imagen multimodal están evolucionando rápidamente hacia la aplicación clínica. Las principales áreas de investigación están enfocadas a sistemas moleculares funcionales específicos apoyados por las nuevas capacidades tecnológicas de fusión de imágenes. En la terapia del cáncer es importante tener en la mente que “la bala mágica” no existe y, con la finalidad de incrementar la respuesta terapéutica, la aplicación de terapias combinadas es necesaria. Las nanopartículas de oro radiomarcadas y conjugadas a péptidos como por ejemplo 177Lu-DOTA-Gly-Gly-Cys-AuNP-Lys3-bombesina (10 nm),

podría representar un radiofármaco de reconocimiento a un blanco molecular específico multifuncional que, administrado como un solo fármaco sería capaz de actuar para imagen molecular y como un sistema de terapia combinada: radioterapia dirigida, terapia fototérmica, inhibición de la angiogénesis e inducción de apoptosis en cáncer de mama y próstata. Referencias [1] Reubi, J.C.; Maecke, H.R. J. Nucl. Med. 2008, 49, 1735. [2] Ferro-Flores G., Ramírez F. de M., Meléndez-Alafort L. In Vivo Peptides for Target- Specific Cancer Imaging. Mini-Reviews in Medicinal Chemistry, 2009, in press. [3] Ghosh, P., Han, G., De, M., Kyu-Kim, C., Rotello, V., 2008. Gold nanoparticles in delivery applications. Adv. Drug Deliv. Rev. 60, 1307-1315. [4] Maeda A., Wu J., Sawa T., Matsumura Y., Hori K., Tumor vascular permeability and the EPR effect in macromolecular therapeutics: a review, J. Control. Release 65 (2000) 271–284. 8 [5] Tearney GJ, Brezinski, M. E., Bouma et al. In Vivo Endoscopic Optical Biopsy with Optical Coherence Tomography, Science (1997) 276:2037-2039. [6] Ntziachristos, V. and Weissleder, R.. Charge-coupled-device based scanner for tomography of fluorescent near-infrared probes in turbid media. Med. Phys. (2002) 29:803-809. [7] Ntziachristos, V., Tung, C.H., Bremer, C., and Weissleder, R., Fluorescence molecular tomography resolves protease activity in vivo. Nat. Med. (2002) 8:757- 760. [8] Cai, W.; Chen, X. Nat. Prot. 2008, 3, 89. [9] Young, S.H.; Rozengurt, E. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2006, 290, C728. [10] Chen, F.; Gerion, D. Nano Lett. 2004, 4, 1827. [11] Goodman, C.M., McCusker, C.D., Yilmaz, T., Rotello, V.M., 2004. Toxicity of gold nanoparticles functionalized with cationic and anionic side chains. Bioconjug. Chem., 15, 897-900. [12] Hirsch, L.R., Stafford, R.J., Bankson, J.A., Sershen, S.R., Rivera, B., Price, R.E., Hazle, J.D., Hals, N.J., 2003. Nanoshell-mediated near-infrared thermal therapy of tumors under magnetic resonance guidance. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 100, 13549-13554 [13] Montet, X.; Weissleder, R.; Josephson, L. Bioconjugate Chem. 2006, 17, 905. [14] Montet, X.; Montet-Abou, K.; Reynolds, F.; Weissleder, R.; Josephson, L. Neoplasia 2006, 8, 214. [15] Bhattacharya, R., Mukherjee, P., 2008. Biological properties of “naked” metal nanoparticles. Adv. Drug Deliv. Rev. 60, 1289-1306. [16] Surujpaul , P.P., Gutierrez-Wing, C., Ocampo-Garcia, B., Ramirez, F. de M., Arteaga de Murphy, C., Pedraza-Lopez, M., Camacho-Lopez, M.A., Ferro-Flores, G., 2008. Gold nanoparticles conjugated to [Tyr3]octreotide peptide. Biophys. Chem., 138, 83-90. [17] Cai, W.; Chen, K.; Li, Z.B.; Gambhir, S.S.; Chen, X. J. Nucl. Med. 2007, 48, 1862. [18] Devaraj, N.K.; Keliher, E.J.; Thurber, G.M.; Nahrendorf, M.; Weissleder, R. Bioconjugate Chem. 2009, 20, 397. [19] Bhushan, K.R.; Misra, P.; Liu, F.; Mathur, S.; Lenkinski, R.E.; Frangioni, J.V. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 17648.

RADIOFÁRMACOS EN NEUROMEDICINA.

Lic. Francisco Ignacio Zayas Crespo, Dr. C. Farmac.

Lic. Alejandro Rivero Santamaría.

1.0 Introducción.

El desarrollo de radiofármacos que presentan un tránsito o la incorporación en el sistema nervioso central (SNC), es de gran importancia para la comprensión de su fisiopatología, así como el diagnóstico y evolución de diferentes enfermedades. Sin

lugar a dudas, el SNC ha sido una de las áreas donde mayor diversidad se ha observado en la generación de radiofármacos.

La barrera hematoencefálica (BHE) es distintiva al SNC y se refiere a un complejo anatómico y fisiológico que controla el movimiento de sustancias desde el espacio vascular hacia el fluido extracelular del cerebro. La misma permite que nutrientes esenciales al tejido cerebral (glucosa, oxígeno, electrolitos y otros) crucen dicha barrera, mientras que toxinas y compuestos indeseables presentan restricción al tránsito. Esta BHE además previene de los cambios bruscos en la concentración plasmática de iones y sustancias que pudieran alcanzar concentraciones letales en el cerebro. La detección de tumores cerebrales usando radionúclidos comenzó a inicio de los años 1940 (1), con la aplicación de fósforo radiactivo (32PO4

-3) a los pacientes, dada la emisión beta de este radionúclido, el registro se produjo por medio de un detector Geiger-Mueller manual. Posteriormente en la década de los 50, Lassen y cols (2) utilizando Kriptón radiactivo lograron medir la circulación y el flujo sanguíneo cerebral (FSC) en humanos, constituyendo un trabajo pionero en lo referido a determinar estos parámetros biológicos en el SNC. En la década del 60 se retornó a la aplicación de gases radiactivos y se aplicó el 133Xe (3), este propio radionúclido será retomado posteriormente al iniciarse los estudios con cámaras gamma (4). A inicio de los años 1970 y una vez desarrollado el gammatopógrafo la exploración del cerebro se acometió con 131I-Diiodofluoresceína (5). Entre los compuestos explorados con el objetivo de obtener una elevada incorporación en el cerebro, se incluyeron radiofármacos de 75Se sobre la base de piperidina y morfolina (6), los que no rebasaron las expectativas iniciales, debido a las desfavorables propiedades físicas del radionúclido acompañante, las que impedían administrar actividades elevadas y producían imágenes de pobre calidad. Posteriormente y tras la comercialización de los generadores de radioisótopos, se continuó la exploración del SNC con el uso de pertecnetato radiactivo (7), 113mIn-DTPA (8) o 99mTc-DTPA (9, 10) y 99mTc-Gluconato (11). Esta gammagrafía cerebral convencional descansaba en la localización de los radiofármacos en las lesiones cerebrales, debido al deterioro o ruptura de la BHE. La característica común a estos radiofármacos de 113mIn y 99mTc era que poseían carga iónica, generalmente negativa, la cual les confería carácter hidrofílico, por lo

cual eran incapaces de atravesar la BHE, lo que permitía evaluar la integridad de la misma. Algunos de estos radiofármacos reinaron durante casi dos décadas, constituyendo la gammagrafía plana que se desarrolló con ellos, el único método no invasivo para el diagnóstico y evolución de las enfermedades del cerebro. Otros radiofármacos que concurrieron también en estos años, aunque con menor frecuencia de aplicación fueron: 99mTc-Hematíes, 99mTc-MDP, 67Ga-Citrato y el 201Tl (1, 12). El primero de esta serie permitía evaluar la integridad de la BHE, el segundo se aplicó en el diagnóstico de infartos cerebrales, el 67Ga se aplicó en el diagnóstico de procesos inflamatorios independientemente de su origen microbiano o no y el 201Tl en el diagnóstico de metástasis de tumores. Posteriormente la situación cambió con la aplicación de aminas radioiodadas (13), ya que éstas sí podían atravesar la BHE, permitiendo evaluar el flujo sanguíneo cerebral (FSC). Estos radiofármacos sobre la base de aminas radiomarcadas con 123I confinaron las aplicaciones clínicas a centros y países de mayor desarrollo en la rama nuclear, ya que requerían la existencia de un Ciclotrón para acometer la producción de este radionúclido o se hacia imprescindible la importación del mismo. Como una opción independiente a las aminas, se evaluó el 201Tl-Dietilditiocarbamato (DDC) (14) en los estudios de FSC, este radiofármaco tuvo una aplicación breve y fue sustituido posteriormente por radiofármacos de 99mTc. El desarrollo de otros sistemas formadores de imágenes y su entrada en el servicio

activo, como la Tomografía Axial Computarizada (TAC) y la Resonancia Magnética Nuclear (RMN), cuyas calidades de imágenes estructurales son muy

elevadas y que incluyen además sistemas expertos, desplazaron progresivamente a los procedimientos de medicina nuclear en el diagnóstico y evolución de las

enfermedades del SNC. Sin embargo, en 1985 se modificó en parte esta situación, cuando se iniciaron las aplicaciones (15, 16) con el 99mTc-d,l HMPAO (hexametil-propilen-amino-oxima). Este radiofármaco desplazó completamente a los anteriores radiofármacos de 99mTc y a las aminas radioiodadas, ya que poseía cualidades que le permitían el tránsito a través de la BHE y por ende el estudio del FSC regional (FSCR). Su impacto fue tal, que prácticamente eliminó la producción y aplicación de las aminas radioiodadas, en numerosos centros de Norteamérica, aunque en Japón continua el uso en nuestros días. Los hallazgos referidos a receptores, sistemas transportadores de moléculas en el SNC, la generación de nuevos péptidos, ligandos y anticuerpos monoclonales, la introducción en la práctica médica de radionúclidos producidos en el Ciclotrón como el 18F, el 123I, el 11C y los radiofármacos obtenidos con estos, han propiciado que la Neurología Nuclear se convierta en un área de enormes perspectivas de trabajo para los radiofarmacéuticos y los médicos nucleares, ya que el horizonte es infinito, en cuanto a la diversidad de radiofármacos potencialmente útiles para explorar el funcionamiento del SNC. 1.1. Clasificación y propiedades de los radiofármacos para el estudio del SNC Los radiofármacos aplicados en el estudio del SNC se pueden dividir en 4 grupos: aquellos que acompañan al flujo sanguíneo cerebral o la perfusión, los que se enlazan de modo específico a un receptor, los que se incorporan en tumores o metástasis y los que reflejan el metabolismo en este órgano.

En la Tabla I se presenta una selección de los principales radionúclidos aplicados al estudio del SNC, en la misma se describen sus principales características, ventajas y desventajas en su aplicación. En la Tabla II se ilustra una selección de los principales radiofármacos utilizados para el estudio del SNC. 1.2- Agentes que acompañan al flujo sanguíneo cerebral. Los compuestos aplicados para evaluar el FSC deben reunir determinadas características para su aplicación, las fundamentales son: la molécula debe carecer de carga neta, debe ser lipofílica, lo que facilita la difusión a través de la doble capa lipídica, poseer un coeficiente de extracción elevado al primer tránsito, un peso molecular menor de 500 Da, poca unión a las proteínas plasmáticas, tiempo de retención suficiente para adquirir imágenes, su distribución debe ser acorde al FSC, escaso metabolismo y no debe ser tóxica. Este grupo se puede subdividir en dos, en el primero se incluyen compuestos que desarrollan la incorporación por simple difusión pasiva debido a la mayor concentración del radiofármaco en la sangre, lo cual favorece la incorporación en el cerebro, posteriormente el radiofármaco se aclara debido al gradiente de concentraciones y los que una vez incorporados son retenidos parcialmente. 1.2.1 133Xe Dentro del primer grupo, el ejemplo clásico lo constituye el 133Xe, administrado por inhalación o por vía endovenosa, una fracción se incorpora inicialmente en los pulmones y otra fracción inicia a su vez la incorporación en el cerebro, seguidamente se produce un rápido aclaramiento cerebral que permite estudiar el FSC. Las zonas de mayor aclaramiento, corresponden a las de mayor perfusión. Las ventajas del 133Xe son: la evaluación cuantitativa del FSC en unidades absolutas (mL/minuto), su semiperíodo efectivo de aclaramiento es de minutos, lo cual produce una baja dosis de irradiación al paciente y permite repetir el estudio el propio día. Las desventajas están dadas por: la baja energía de su emisión gamma de 81 keV, la pobre abundancia fotónica de 35.5 %, la cual genera una imagen de pobre calidad y su largo T1/2 de 127 h el cual eleva la radiotoxicidad para los tecnólogos involucrados en su aplicación (17). Existe un grupo de agentes que pudiéramos nominar de alta captación cerebral, ya que a diferencia del 133Xe, estos son retenidos parcialmente en el cerebro o son liberados muy lentamente, lo cual se presenta en compuestos que tienen una cierta afinidad por un componente o porque son modificados químicamente tras el paso de la BHE y pierden o disminuyen su capacidad de tránsito a través de la misma. La estimación del FSC en este caso se basa en el modelo teórico de las microesferas atrapadas, pues se comportan como “microesferas químicas” que se retienen en el cerebro, sin producir el llamado "bloqueo capilar". 1.2.2 Radiofármacos de 123I. Como señalamos al inicio, los radiofármacos que inicialmente mostraron elevada captación cerebral incluían anillos de piperidina y morfolina (6), los que se unían por puentes etilénicos al 75Se. Estos sólo poseen valor histórico, ya que el 75Se emite fotones gamma en un rango de 140 - 400 keV y posee un T1/2 de 121 días, por lo

cual la calidad de la imagen obtenida era pobre y sólo se podía administrar 37 MBq (1.0 mCi) de actividad a los pacientes. La ausencia de radiofármacos útiles para estudiar el FSC estimuló la búsqueda de nuevas moléculas, cuyas características permitieran el tránsito a través de la BHE y que pudieran elaborarse con radionúclidos de mejores cualidades, así Winchel y cols (13) en 1980 evaluaron una serie de aminas lipofílicas del tipo anfetaminas, las que se radiomarcaron con 123I, entre las aminas seleccionadas incluyeron la N-isopropil-p123I-iodoanfetamina (123I-IMP) (Fig.1) y la N, N, N´-trimetil-N [2-hidroxi, 3-metil, 5-123I-bencil]-1,3 propanodiamina (123I-HIPDM). Las aminas citadas presentaron mayor retención y menor lavado, lo que las calificaba para el estudio del FSC.

NH

CH3

CH3

CH3

123I

Fig. 1 123I-IMP Una revisión sobre las potencialidades y la utilidad práctica de los compuestos radiomarcados con 123I se reportó por Bourguignon y cols (18), la cual incluye los radiofármacos aplicados al estudio del SNC. En esta se destaca que las aminas radiomarcadas con iodo cruzan la BHE en proporción directa al FSC (13), de las aminas estudiadas se comprobó que la N-isopropil p-[123I] iodoanfetamina (123I-IMP) resultó la de mejores cualidades, ya que su biodistribución 30 minutos después de administrada, mostraba una buena correlación con el 133Xe. Existen diferentes reportes (19, 20) que apuntan a la probada utilidad clínica de este radiofármaco en los estudios de SPECT y aunque la 123I-IMP fue desplazada por el 99mTc-HMPAO y el 99mTc-ECD, se aplicó a pacientes en Norteamérica y Europa, en Japón continua su aplicación en nuestros días, debido a la gran cantidad de ciclotrones que dispone ese país. Se han postulado dos mecanismos diferentes para explicar la retención de las aminas tras el cruce de la BHE. El primero consiste en una desmetilación que reduce el carácter lipofílico de la misma o la transformación en un compuesto con carga positiva debido al efecto del pH del medio. El segundo mecanismo se refiere a la unión específica de la amina a un receptor en el cerebro. Tras la administración endovenosa, las aminas se distribuyen en los pulmones y seguidamente se produce la incorporación en el cerebro. Transcurridos 30 minutos se alcanza la máxima incorporación en este último y se retiene alrededor de 6-8 % de la dosis inyectada (DI). El aclaramiento posterior hacia la fase vascular, de la actividad incorporada inicialmente en los pulmones, eleva progresivamente la actividad en sangre, lo que produce a su vez una incorporación continua en el cerebro, por lo cual las tomografías tardías no reflejarán verdaderamente al FSC. Las ventajas de la utilización de aminas radioiodadas se refieren en primer término a la utilización de un radionúclido del iodo, del cual existe una química conocida y establecida, el enlace radioioduro-carbono en la molécula es de tipo covalente, con una energía de enlace suficientemente elevada para producir una molécula estable y el semiperíodo de desintegración (T1/2) del 123I es de 13 horas, lo que permite su aplicación en centros distantes de los centros productores. La desventaja principal está dada por el costo de este radionúclido, ya que es

exclusivo del ciclotrón y existe una limitante en su transportación a grandes distancias debido al T1/2 del mismo. 1.2.3 Radiofármacos de 99mTc. Las desventajas citadas anteriormente para las aminas radioiodadas, impulsaron el desarrollo de radiofármacos de 99mTc, los que culminaron exitosamente en 1985 (15) con el lanzamiento del ligando d,l-hexametilpropilen-amino-oxima (HMPAO) (Ceretec®, Amershan) (Fig. 2) o también conocido por exametazina, este compuesto orgánico de carácter lipofílico una vez marcado con 99mTc alcanza una carga neta nula, lo cual lo convierte en un trazador ideal para el estudio del FSC.

O

99mTc

O O

NN CH3H3C

HCH3H

H3C

H3C CH3

NN

H

Fig. 2 99mTc- d, l-HMPAO Posteriormente en 1989, se incluyó el etil cisteinato dímero conocido por las siglas ECD (Neurolite®, Dupont) (21) (Fig. 3), este corresponde a la familia de los complejos diamino disulfuro (N2S2), por su estructura química es un diéster ópticamente activo y al igual que el HMPAO una vez radiomarcado conforma un complejo con carga neta nula.

N NH

S S

O O

O OC2H5 C2H599m Tc

O

Fig. 3 99mTc-ECD Profundizando en las propiedades del HMPAO es fundamental describir que este compuesto presenta estereoisómeros d,l y meso, los que una vez radiomarcados presentan diferencias en su biodistribución, ya que sólo el isómero d,l se retiene en el cerebro, por lo cual tras la síntesis se requiere la purificación del isómero citado, lo cual encarece el costo del juego de reactivos. Una vez radiomarcado con 99mTc se producen diferentes impurezas radioquímicas (22), entre estas la más importante es un complejo hidrofílico del

99mTc-d,l-

HMPAO, que no se incorpora en el cerebro, también aparecen 99mTc-reducido-hidrolizado y una fracción de pertecnetato libre. La mayor o menor proporción de estas impurezas estarán dadas por: la pureza del HMPAO, el tiempo transcurrido tras la marcación, la masa de Sn+2 adicionada al juego de reactivos o kit y el pH final de la formulación. Para minimizar las impurezas mencionadas, algunos productores recomiendan marcar el kit de HMPAO con actividades inferiores a 1.1–1.48 GBq (30-40 mCi),

realizar esta marcación con la primera elución del día o mejor aún con una segunda elución obtenida 2-4 horas después de la primera elución del día y utilizar el radiofármaco en los primeros 30 minutos después de marcado. Existen reportes (23, 24, 25,26) que señalan diversas modalidades para estabilizar el complejo 99mTc-d,l HMPAO; estas varían desde la adición de etanol, ácido gentísico, azul de metileno, hasta la adición de cloruro de cobalto, algunos de estos procedimientos no están aprobados por las Farmacopeas respectivas. Sin embargo, la firma AMERSHAM añade a su formulación cloruro de cobalto, lo que aumenta la estabilidad del radiofármaco a 4 horas y permite elevar la actividad inicial en la marcación. Una vez administrado por vía endovenosa el radiofármaco se aclara con rapidez de la fase vascular e inicia su incorporación en el cerebro, alcanzando un máximo en el primer minuto y alrededor de 5 % de la dosis administrada, una fracción importante de esta actividad se libera del cerebro al transcurrir pocos minutos. No obstante, la actividad que permanece es suficiente para evaluar la perfusión cerebral y el FSCR. El mecanismo que explica la transformación del complejo lipofílico en hidrofílico secundario no está esclarecido totalmente. Ballinger (27) explica la retención del radiofármaco por su interacción con el glutatión intracelular, ya que demostró que la forma 99mTc-d,l HMPAO manifiesta ocho veces más reactividad e interacción con el glutation que la forma 99mTc-meso HMPAO, lo que pudiera explicar la diferencia encontrada en los tiempos de retención. La inestabilidad radioquímica del 99mTc-d,l HMPAO es un problema en el orden químico, pero es una ventaja en el orden biológico, ya que la mayoría de las impurezas radioquímicas generadas tienen carácter hidrofílico, por lo cual se retienen en el cerebro. Profundizando en las cualidades del ECD podemos afirmar que una vez radiomarcado presenta mayor estabilidad radioquímica que el 99mTc- d,l HMPAO, también presenta isómeros D,D y L,L. Este último se metaboliza tras la hidrólisis del grupo éster, lo que produce la generación de un compuesto de carácter ácido, disminuyendo su lipofilicidad y elevando su retención en el cerebro. El otro isómero no se metaboliza, por lo cual mantiene el libre tránsito a través de la BHE en ambas direcciones. Sus características farmacocinéticas son semejantes a las del HMPAO. Una vez inyectado es captado rápidamente por el cerebro y su distribución es proporcional al FSC, excepto en las regiones más perfundidas, donde la proporcionalidad no es lineal. La concentración de ECD, sin embargo, depende en mayor medida de parámetros de cinética tisular, que de la propia perfusión. El máximo de actividad cerebral se alcanza 1 minuto después de la inyección y se mantiene así hasta los 10 minutos. Dos horas después alrededor del 50 % ya ha sido excretado a través de la orina, valor que aumenta hasta cerca de 80 % transcurridas 6 horas. 2.0 Agentes que se enlazan de modo específico a un blanco o receptor. Durante años la mayor fortaleza de los procedimientos de medicina nuclear consistía en estudiar la función de numerosos órganos o sistemas, así como evaluar los procesos bioquímicos que subyacen en las diferentes enfermedades. Con el transcurso del tiempo la preeminencia de la medicina nuclear en el estudio funcional, ha comenzado a ser erosionada por la resonancia magnética nuclear

(RMN). Sin embargo, el proveer información sobre los procesos bioquímicos y las interacciones receptor-ligando o antígeno-anticuerpo en el ámbito molecular continúa siendo su mayor fortaleza. Los receptores son generalmente glicoproteínas o proteínas de membrana cuya estructura molecular les permite reconocer y enlazar, mediante fuerzas físicas a compuestos específicos que llamaremos ligandos, lo que constituye la primera señal o mensaje (primer mensajero). La unión ligando-receptor modifica la configuración espacial de este último, de modo que esta modificación estructural se transmite al sistema del segundo mensajero (proteínas G acopladas a receptores) dentro de la célula o a través de señales iónicas (ligando-canales iónicos), lo que origina diferentes niveles de respuestas que incluyen desde reacciones bioquímicas, pasando por respuestas hormonales hasta alcanzar la modificación de la permeabilidad en la membrana celular. Los receptores que participan directamente en la neurotransmisión, se encuentran en gran densidad en áreas específicas del cerebro y pueden ser afectados por determinadas condiciones patológicas, por lo que el estudio de la distribución y densidad de estos mediante técnicas no invasivas revierte una vital importancia en el campo de las neurociencias. Los neurorreceptores pueden encontrarse alterados en diferentes condiciones clínicas, por lo cual la caracterización de las actividades de los neurorreceptores y neurotransportadores con los procedimientos de medicina nuclear, tiene un impacto más específico sobre el diagnóstico de muchos desórdenes neurológicos y neuropsiquiátricos que con la aplicación de la TAC o la RMN. Están reconocidas algunas enfermedades del SNC como enfermedades relacionadas con los receptores de dicho sistema, entre estas podemos mencionar la epilepsia, el Parkinson y la depresión. Por lo cual numerosos grupos se han dedicado a la generación de radiofármacos capaces de enlazarse específicamente a receptores y a neurotransportadores con el objetivo de diagnosticar y evolucionar estas enfermedades. Debido a que la concentración de receptores es relativamente baja (orden de 10-12 mol/g), que esta puede variar frente a determinados estímulos y que la afinidad ligando-receptor se encuentra en órdenes de 10-6 - 10-9 M, resulta una tarea compleja obtener radiofármacos que permitan su localización en el SNC. A tal fin se requiere utilizar ligandos radiomarcados con elevadísimas actividades específicas, de modo que se disminuya la interacción del receptor con las moléculas del ligando no radiomarcadas que incluye el radiofármaco. Los radiofármacos para la evaluación de receptores, deben monitorear los cambios en la densidad de los mismos, sin modificar su estado, lo que permite estudiar y evolucionar una enfermedad determinada. En general el desarrollo de estos radiofármacos consta de dos principios: la generación de un radiofármaco de alta afinidad y especificidad; y el desarrollo de un procedimiento analítico que muestre una correlación elevada entre actividad depositada en el blanco y la concentración del receptor en dicho blanco. Algunos radiofármacos cumplen con el primer principio, pero relativamente pocos cumplimentan el segundo. Para lograr una imagen útil de los neurorreceptores es necesario que el radiofármaco (28) posea las siguientes propiedades: permeabilidad elevada a la barrera hemato-encefálica (BHE), ausencia de metabolismo periférico que de lugar al incremento de metabolitos hidrofílicos que no crucen la BHE, ausencia o ínfimo metabolismo en el tejido cerebral y bajo enlazamiento inespecífico en el cerebro.

En general existe mayor diversidad de los radiofármacos TEP, que de los radiofármacos SPECT para acometer las investigaciones del SNC (29, 30). En la actualidad los estudios mediante la técnica de TEP son los más empleados por su mayor sensibilidad y selectividad. La mayor ventaja del SPECT se apunta en investigaciones donde la medición es necesaria realizarla entre 6-20 horas después de administrado el radiofármaco, con el fin de evitar o disminuir la unión inespecífica de este a su blanco. 2.1 Sistema del ácido γ-aminobutírico (GABA). El GABA es el más importante neurotransmisor inhibitorio. Su transmisión se altera en la epilepsia, también en la ansiedad y otros desórdenes psiquiátricos. Debido a que el receptor del GABA es abundante en la corteza y es muy sensible a los cambios, él representa un marcador confiable de la integridad neuronal, por ejemplo en el daño cerebral isquémico y en diversas enfermedades neurodegenerativas. Parte del complejo del receptor GABAA, que controla el canal del Cl-, es el receptor de benzodiacepina (rBDC) central, el que específicamente media todas las propiedades farmacológicas de las benzodiacepinas (sedantes, ansiolíticos, anti-convulsivos, miorrelajantes). El rBDC es un factor de control importante para la función cerebral. Este contiene un receptor del GABA para los procesos de transmisión mayores en el cerebro y este receptor constituye un blanco para estudios neurológicos y psiquiátricos. Uno de los radiofármacos que se incorporan en el rBDC y que ha sido estudiado ampliamente es el 123I-Iomacenil (31,32), este es altamente selectivo por este receptor y posee una afinidad 10 veces más alta que el 11C-Iomacenil, su émulo para la TEP, por lo cual representa una alternativa en centros donde no puedan acceder a radiofármacos marcados con 11C. El principal problema detectado con el 123I-Iomacenil era su rápido metabolismo en el plasma, para obviar esto se modificó estructuralmente dicha molécula con la introducción de un grupo oxodiazol (33), demostrándose la capacidad del nuevo derivado en la visualización de este receptor. Con este mismo fin se ha marcado el flumacenil con 11C o 123I (34). El flumacenil es un marcador bioquímico de la epileptogenicidad y la pérdida neuronal. Actualmente es el radiofármaco mas utilizado en el estudio de este sistema. También se ha aplicado con éxito el 11C-(R)-PK11195, este radiofármaco posee un enlazamiento específico por los r-BDCs, en pacientes con enfermedad de Alzheimer, donde se ha visto un incremento en la incorporación regional de este trazador (35).

Como un antagonista del receptor GABA, el glutamato es el principal neurotransmisor excitatorio en la corteza y las alteraciones en la neurotransmisión

glutamatérgica son asociadas con muchas enfermedades neurológicas. A concentraciones muy elevadas el glutamato tiene un potencial neurotóxico y se

involucra en una cascada de daño neuronal en la isquemia y en desórdenes neurodegenerativos. Hasta ahora los trazadores usados para estudiar este sistema

tienen solamente una baja especificidad para el receptor N-metil-d-aspartato (rNMDA) y su relevancia para los estudios clínicos no está totalmente establecida,

recientemente se reportó al 123I-CNS-1261 (36) con posibilidades para la evaluación de este receptor.

2.2 Sistema Dopamina.

Existen dos tipos principales de receptores de Dopamina, conocidos como D1 y D2, los otros tres tipos D3, D4 y D5, detectados en estudios genéticos moleculares, se relacionan a los dos tipos principales. Los D3 y D4 son cercanos al D2 y el D5 es cercano al D1. Los receptores D1 y D2 han podido ser visualizados en humanos, pero los ligandos utilizados también se enlazan a los subtipos D3, D4 y D5 (34).

Los receptores D1 están ligados con la estimulación de la adenil ciclasa, lo que permite que se abran los canales de K+1 e hiperpolarizan las neuronas postsinápticas; y los receptores D2 están ligados con la inhibición de la adenil ciclasa y permite que se cierren los canales de K+1 e hiperpolarizan las neuronas postsinápticas. Los primeros están localizados sobre las neuronas intrínsecas del cuerpo estriado y los segundos sobre las axonas terminales de comunicación corticoestriada. Los receptores D1 y D2 se relacionan con enfermedades tales como: la enfermedad de Parkinson, el Alzheimer, epilepsia, esquizofrenia, etc.; constituyen el lugar de acción de diferentes medicamentos. Adicionalmente, por encontrarse en una región cerebral definida, resulta fácil su radiolocalización mediante SPECT. 2.2.1 Radiofármacos para receptores D1 Durante mucho tiempo se careció de un radiofármaco selectivo para el receptor D1 (rD1). Sin embargo, con el descubrimiento de las benzacepinas se abrió un horizonte, ya que constituyen potentes y selectivos antagonistas de los rD1, derivados de estas han mostrado elevada concentración en el área de la base ganglionar del cerebro, donde se ha demostrado que es más elevada la concentración de este receptor. Se han sintetizado tres análogos radioiodados conocidos por: 123I-IBZP, 123I-FISCH e 123I-TISCH. Las investigaciones iniciales mostraron que estos radiofármacos presentan deiodación “in vivo”, rápido aclaramiento cerebral y baja afinidad. Para la TEP también se exploraron benzacepinas marcadas, los radiofármacos más usados han sido el 11C-SCH 23390 y el 11C-NN 112, así como derivados de estos (37, 38,39). Dado que aún no existe un ligando completamente establecido, las investigaciones continúan en la búsqueda de ligandos con mejores cualidades. 2.2.2 Radiofármacos para receptores D2.

La densidad de los receptores de Dopamina 2 (rD2) ha sido ampliamente estudiada con las benzamidas sustituidas, el primer reporte de visualización de este

sistema se le atribuye a Wagner y cols (40). Esta investigación hacia la neurotrasmisión dopaminérgica ha mostrado su valor en diversas enfermedades y en diferentes estadios, entre los que se encuentra la enfermedad de Parkinson, la

esquizofrenia y los desajustes afectivos (41, 42). La 123I-Iodobenzamida (123I-IBZM) es un potente antagonista del rD2, este radiofármaco posee captación estriatal selectiva, lo que ha sido confirmado por los estudios de SPECT. Constituyendo uno de los radiofármacos de mayor especificidad para el estudio de este receptor. Una vez administrada se une a las proteínas plasmáticas y se distribuye acompañando al FSC, transcurridos 30 minutos se pueden apreciar los ganglios basales, la relación más elevada ganglios/corteza se alcanza alrededor de 3 horas más tarde.

La actividad del 123I-IBZM en el estriado normal probablemente refleje la presencia de neuronas postsinápticas activas biológicamente. También se ha demostrado que la administración endovenosa de anfetamina, puede desplazar al 123I-IBZM del rD2, por lo cual este radiofármaco refleja la disponibilidad biológica de los mismos, lo que también está determinado por la cantidad de dopamina endógena presente. La investigación sobre la transmisión dopaminérgica también ha sido realizada con 123I-2´-iodoespiperona, un derivado de la butirofenona, la cual se puede aplicar en el SPECT (43). El 123I-Iodobenzofurano (123I-IBF) (44,45) ha llegado a estar disponible también para los estudios SPECT, este compuesto permite evaluar el estado funcional de los rD2 y pudiera ayudar a esclarecer los desórdenes extrapiramidales. Se ha reportado el uso de la lisurida radiomarcada con 123I (46), la lisurida es un agonista de la dopamina y se utiliza en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson. La radioiodación de ésta a través de Iodógeno, produce un rendimiento de 70 % y tras la purificación se alcanza una pureza radioquímica de 97 %. La aplicación de este radiofármaco permite asegurar que la función de los rD2 se encuentra intacta. Otro agente ensayado fue la epideprida marcada con 123I (47), los estudios in vivo han demostrado una captación estriatal extraordinariamente elevada, lo cual permite la visualización de los rD2 en otras áreas del cerebro. El primer estudio en humanos a través de TEP se realizó con 11C-metilespiperona (48,49), posteriormente se han usado derivados de la espiperona como por ejemplo el 11C-N-metilespiperona, el 76Br-espiperona y el 18F-fluoroetilespiperona para aplicaciones PET; y el 77Br-espiperona para aplicaciones SPECT. Con este mismo fin se evaluó el 18F-Faliprida (50), la alta afinidad (Kd-30 pM) y la elevada selectividad de este radiofármaco permitió la cuantificación en regiones como el tálamo y la corteza. Se aplicaron a los pacientes entre 74-111 MBq del radiofármaco y se logró cuantificar la ocupación de los receptores en diferentes regiones del cerebro. También se ensayaron el 11C-racloprida y el 11C-NMSP, los que se incorporan en el citado receptor (51), los resultados discrepantes en el comportamiento de estos ligandos, parece estar más asociado a las concentraciones de dopamina endógena, que compite con dichos ligandos por ocupar el receptor que a la sobre expresión o no de éste. Independientemente de estos resultados, el 11C-racloprida es en la actualidad el radiofármaco de mayor aplicación en el estudio de los rD2. 2.2.3 Radiofármacos para receptores D4. El receptor D4 (rD4) parece estar elevado en la esquizofrenia, por lo que el desarrollo de un ligando marcado y selectivo para este receptor podría ser útil para una mejor comprensión del mecanismo de esta entidad. Se ha desarrollado la síntesis y biodistribución del 3-(4-trifluorobencil)-8- 11C-metoxi-1, 2, 3, 4-tetrahidrocromeno [3,4-c] piridina-5-ona (11C-TMTP) (52), un antagonista selectivo y completo del rD4 (IC50 = 8.7 nM), cuya selectividad es de 300 veces al menos. La incorporación alcanzada en cerebro fue alta, 3.45 % DI dos minutos tras la administración, las relaciones cerebro/sangre variaron entre 4.20 y 0.46 en

un intervalo de 5-60 min. Se encontró elevada captación en el hígado (16.6 % DI), intestino grueso (8.5 % DI) y estómago (2.76 % DI), potencialmente este radiofármaco pudiera ser útil para estudiar los rD4. 2.3 - Sistema (5-hidroxitriptamina, 5HT) serotonina. La 5HT es el transmisor del SNC involucrado en el sueño, el hambre, el comportamiento sexual, el ritmo circadiano, las funciones neuroendocrinas, y además es el precursor de la hormona melatonina. Existe una gran heterogeneidad de los receptores 5HT postsinápticos, los que pertenecen a 7 clases principales que incluyen más de 16 subtipos. Se encuentran disponibles radioligandos adecuados para los receptores 5HT1A y 5HT2A (34). 2.3.1 Radiofármacos para receptores 5HT1A. Bajo estimulación los r5HT1A abren los canales de K+1 y en algunas áreas también inhiben la adenilato ciclasa (53). El Carbonil-11C-WAY–100,635 se considera un radioligando establecido para el estudio “in vivo” de los r5HT1A por medio de TEP (54), se continua desarrollando análogos de éste con el fin de mejorar la incorporación en dicho receptor, así se describen el 6BPWAY y el 6FPWAY, entre otros. 2.3.2 Radiofármacos para receptores 5HT2A. Los r5HT2A están presentes en todas las regiones neocorticales, con menor densidad en el hipocampo, ganglios basales y el tálamo. El cerebelo y el estriado del tronco cerebral están prácticamente desprovistos de estos receptores. El r5HT2A se piensa que juega un rol principal en la regulación de diferentes funciones corporales, la alteración o disturbios de este receptor pueden causar condiciones neuropsiquiátricas, de las cuales la depresión es la más conocida. Las drogas modernas utilizadas en el tratamiento de la depresión, inhiben la recaptación de la serotonina, por lo cual los estudios de imágenes para este receptor son considerados clínicamente relevantes (55). La cuantificación de estos receptores ha sido posible con 18F-Altanserina, 18F-Setoperona, y 2-123I-Iodoketanserina. Estos ligandos son antagonistas selectivos de los r5HT2A. 2.3.3 Radiofármacos para receptores 5HT4. Hasta el presente no ha sido posible visualizar los r5HT4 en el cerebro humano "in vivo", se ha evaluado un antagonista potente y selectivo, el SB 207710 (1-butil-4-piperidinilmetil)-8-amino-7-iodo1, 4-benzodioxano-5-carboxilato) (56) marcado con 123I, la evaluación experimental mostró evidencia del enlazamiento selectivo a los r5HT4. 2.4 - Sistema colinérgico.

Los receptores acetilcolina (rAcCol) fueron inicialmente divididos en dos grandes clases, nicotínicos y muscarínicos, pero múltiples subtipos heterogéneos han sido caracterizados. Los nicotínicos pertenecen a los canales de iones controlados por ligandos, mientras que los muscarínicos operan por la vía de diversos segundos mensajeros. 2.4.1 Radiofármacos para receptores nicotínicos. Los receptores acetilcolina nicotínicos (rAcColNi) han sido implicados en numerosas enfermedades psiquiátricas y neurológicas que implican depresión, desórdenes cognitivos y de memoria, tales como el Alzheimer y la enfermedad de Parkinson. La 11C-nicotina se utilizó para cuantificar y visualizar los rAcColNi en el cerebro (57). Sin embargo, el enlazamiento inespecífico de este ligando limita su aplicación. Se ha descrito la evaluación de agentes como el ABT-594 ((R)-2-cloro-5-(2-azetidinilmetoxi) piridina) y el A-85380 (3-[2(S) -2-azetidinilmetoxi] piridina), los que se comportan como antagonistas (58) y tienen alta afinidad para estos receptores. También con el mismo fin se han sintetizado radiofármacos más específicos marcados con 11C o 18F, como por ejemplo la epibatidina y sus derivados, estos han mostrado una captación elevada en el tálamo y el hipotálamo, algo menor en la neocorteza y el hipocampo, y muy baja en el cerebelo. Esta distribución se corresponde con la de los rAcColNi (59). 2.4.2 Radiofármacos para receptores muscarínicos. La imagen de los receptores acetil colina muscarínicos (rAcColMus) que son dominantes en los receptores colinérgicos postsinápticos en el cerebro, ha sido explorada por trazadores para la TEP y el SPECT, los radionúclidos más utilizados son el 123I y el 11C. El ligando más aplicado ha sido el quinuclidinilbenzilato (QNB), el que se radiomarcó con carbono produciendo el 11C-QNB y con iodo obteniendo el 123I-QNB. También se han ensayado el 11C-2α-troponil-benzilato (TKB) y otros radiofármacos de similares características químicas, pero todos tienen falta de selectividad por los subtipos de estos receptores. El mayor enlazamiento de estos ligandos se encuentra en la corteza, el estriado y el tálamo, entre otros. Se han evaluado otros ligandos para la TEP como el 11C-N-metilpiperidil-benzilato (NMPB), el 11C-escopalamina y el 11C-benzatropina (60). Desórdenes tales como la corea de Huntington y la demencia de Alzheimer, involucran cambios en la densidad de este receptor. Para la visualización del mismo, se ha utilizado el 123I-QNB (61). Una de las desventajas del empleo de este radiofármaco es que su producción con elevada actividad específica es difícil y el rendimiento radioquímico es menor de 20 % (62). Sin embargo, su aplicación en pacientes demostró su utilidad en la enfermedad de Alzheimer y en otros desórdenes neurológicos, Un ligando alternativo es el 123I-Iododexetimida, éste se obtuvo derivando una droga anti-colinérgica usada en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson. Dado que su aplicación una vez radioiodada correspondía a cantidades picomolares, no producía ninguna acción farmacólogica y permitía su aplicación segura a pacientes (63).

2.5 Receptores adenosina.

Los receptores adenosina (rA1 y rA2A) juegan un rol en la neuromodulación y están funcionalmente alterados en la epilepsia, los accidentes vasculares, los desórdenes del movimiento y la esquizofrenia. Los trazadores para el estudio de este sistema pueden resultar útiles para la predicción de daños severos al tejido cerebral, en los primeros estadios de la enfermedad isquémica. Los análogos de la xantina marcados como el 18F-CPFPX y el 11C-MPDX son ligandos para el rA1 (64,65), los que muestran alta densidad en el putamen y el tálamo mediodorsal, densidad intermedia en la mayoría de las regiones corticales, y baja densidad en el cerebro medio, tronco cerebral y cerebelo. Los rA2A han sido recientemente visualizados en el músculo humano (66) por medio del 11C-TMSX. 2.6 Receptores opiáceos.

El sistema de receptores opiáceos (rOpi) juega un rol central en la percepción y el procesamiento emocional del dolor, los cambios en la disponibilidad de estos

receptores se relacionan con el dolor crónico, sugiriendo la liberación endógena incrementada o la baja regulación de los receptores.

Morfina, codeína, heroína y petidina, se han radiomarcado con 11C, pero debido al metabolismo complejo de estos compuestos y a su enlazamiento inespecífico, estos trazadores no son adecuados, ni aceptados para la visualización de los rOpi. El 123I-iodomorfina por su parte no mostró fijación significativa en los mismos. El 11C-carfentanil es un potente antagonista sintético del rOpi µ (67,68). Este es el ligando mas utilizado en el estudio de este receptor, el cual constituye el sitio primario en el SNC para el sentimiento de bienestar. El radiofármaco señalado alcanzó las concentraciones más elevadas en los ganglios basales y el tálamo. Se han aplicado también el 11C-diprenorfina (67), y el 18F-ciclofoxi (69), los que se enlazan a los rOpi. 2.7 Adrenorreceptores.

Los beta adrenorreceptores cerebrales se afectan en diversos trastornos neurológicos, se ha evaluado al S18FFluoroetilcarazolol (SFEC) (70), un análogo fluorado del carazolol, beta bloqueador selectivo, los estudios experimentales apuntaron a que este radiofármaco parece un buen candidato para la imagen de adrenorreceptores en el cerebro. 2.8 Receptores sigma 1. En el presente se ha explorado satisfactoriamente al 123I-TPCNE (71) en la evaluación del r-Sigma 1, este radiofármaco mostró una elevada captación cerebral, la que alcanzó el 8.7 % de la dosis administrada y prácticamente no se observó aclaramiento de modo global en las 30 horas posteriores a su

administración. La aplicación de 2.5 mg de haloperidol 1 hora antes de la gammagrafía, provocó la reducción sustancial de la captación cerebral. 2.9 Receptores de glutamato. Aunque no existen actualmente radiofármacos establecidos para los receptores de glutamato (ionotrópico y metabotrópico), los que se involucran en una variedad de enfermedades cerebrales, continua la evaluación de ligandos prometedores (57) como el 11C-ABP688, el que se comprobó experimentalmente como un antagonista altamente selectivo del rGlutamato metabotrópico subtipo 5 (rGluM5).

2.10 Agentes para la visualización de los transportadores.

2.11 Agentes para estudiar el transportador de dopamina (TDop).

El TDop (72) es una proteína enlazada a la membrana que media la recaptación de la dopamina hacia los terminales nerviosos presinápticos siguiendo su liberación. Existen 2 tipos de TDop, uno está en la membrana plasmática, donde produce la terminación de la señal por la recaptación de la Dop hacia el terminal nervioso, después de su liberación hacia la apertura sináptica. El otro TDop se localiza en las vesículas sinápticas y toma parte en el almacenamiento y exocitosis del transmisor sintetizado en el citosol.

El compuesto carbometoxiiodofeniltropano, conocido por las siglas β-CIT, se radiomarcó con 11C y se aplicó inicialmente en los estudios de TEP para visualizar los sitios de mayor concentración del TDop, posteriormente se radiomarcó con 123I y se aplicó en los estudios de SPECT. La actividad estriatal del β-CIT parece estar largamente asociada con los TDop, por lo cual el enlazamiento de este radiotrazador da una medida directamente proporcional a la densidad de estos (73). Este compuesto marca el transporte de dopamina desde sustancia nigra a estriado y de las neuronas que se encuentran degeneradas en la enfermedad de Parkinson. La gammagrafía se debe realizar una vez alcanzado el equilibrio, lo cual ocurre tras 18 horas de biodistribución del radiofármaco, este hecho representa la situación real en el organismo vivo. Por este motivo el SPECT posee ventaja con relación a la TEP, ya que en esta última abundan los radionúclidos de semiperíodo de desintegración corto, los que no podrán aplicarse para el desarrollo de imágenes a este tiempo tan prolongado. También se han evaluado la cocaína y análogos de ésta, como la 11C-nomifenisina, 11C-cocaína, 11C-metil-fenilato y derivados del CIT como el 123I-FP-CIT (DaTSCAN®, Amersham) (Fig. 4), el 11C-FE-CIT y el 11C-FM-CIT (74, 75).

N

F

CO2CH3

I123

Fig. 4 123I-FP-CIT En esta misma dirección se han obtenido algunos compuestos marcados con 99mTc, entre estos el de mejor perspectiva hasta el presente es el 99mTc-TRODAT-1 (Fig. 5) (76, 77), dicho compuesto muestra una acumulación selectiva en cuerpo estriado, la que se correlaciona con la unión a los agentes de transporte de dopamina en el SNC.

Cl

NCH3 N N

S S

Tc99m

O

Fig. 5 99mTc-TRODAT-1 Se ha evaluado el desarrollo de un compuesto marcado con 99mTc que permita visualizar el TDop, el que corresponde al 99mTc (V) oxido (99mTc-15OO5T) (78). Se han desarrollado imágenes dinámicas en monos, a estos se les aplicó 740 MBq del radiofármaco y las imágenes revelaron buena captación estriatal, la falta de captación en corteza en las imágenes tardías fue consistente con la alta selectividad del TDop por el receptor 5-HT. El radiofármaco se consideró útil para visualizar los sitios del TDop, ya que combina las características de fácil marcación, buena captación estriatal y elevada selectividad para el TDop con relación a los sitios de 5-HT. Se ha ensayado el análogo del YP-15, el renio tropano organometálico (N-[4-oxo-4-ciclopentadieniltri-carbonilreniobutil]-2beta-carbometoxi-[3beta-(4-iodofenil]tropano) (79) marcado con 99mTc, con el fin de evaluar su afinidad por el TDop. Los resultados permitieron señalar que tanto el radiofármaco de 99mTc, como su variante con renio pudieran ser útiles en la visualización del TDop. Hasta 1996, todas las drogas que se acumulaban en los transportadores de monoaminas cerebrales, se desarrollaron con un nitrógeno amino en su estructura. Se ha introducido un inhibidor del TDop de nuevo tipo que excluye el grupo amino de su estructura, el 11C-Tropoxene o 2-11C-carbometoxi-3-(3,4-diclorofenil)-8-oxabiciclo [3, 2, 1]-2-octano

(80). Este compuesto se enlazó con alta afinidad al TDop bloqueando dicho transporte. La evaluación experimental en monos demostró que el radiofármaco penetra rápidamente en el cerebro, se distribuye ampliamente y muestra alguna

selectividad por el estriado.

2.12 Agentes para el transportador de serotonina (TSer).

Los TSer son sitios blancos para los antidepresivos comúnmente usados como la lluoxetina, paroxetina y sertralina. La imagen de estos sitios en el cerebro humano

puede proveer una herramienta importante para evaluar el mecanismo de acción, así como monitorear el tratamiento de los pacientes deprimidos.

El 2-beta-carboximetoxi-3-beta-(4-((Z)-2-iodoetenil) fenil) nortropano (123I-ZIENT) (81) es un radioligando desarrollado para SPECT, los estudios de biodistribución efectuados señalaron al radiofármaco como un excelente candidato para visualizar "in vivo" los sitios del TSer. Se ha evaluado el desarrollo de derivados de las feniltiobencilaminas y la exploración de las mismas, hasta el presente la N, N,-dimetil-2-(2-amino-4-metoxifeniltio) bencilamina y la N,N-dimetil-2-(2-amino-4-cianofeniltio) bencilamina radiomarcadas con 11C (82) son las de mayores perspectivas, ya que ambas mostraron buena penetración en el cerebro y retención selectiva en regiones ricas en TSer. Se han sintetizado agentes como el ADAM (2-((2-dimetilamino)metil)fenil)tio)-5-iodofenilamina) (83), el que mostró una afinidad de enlazamiento extremadamente elevada hacia los TSer (Ki = 0.013nM). En la evaluación experimental del 125I-ADAM, este presentó una incorporación excelente de 1.14 % de la dosis inyectada en los sitios blancos, dos minutos después de administrado, lo que apunta a que este ligando puede ser útil para la imagen por medio de SPECT en el cerebro humano. Wilson et al (84) reportó el empleo de derivados de las feniltiobencilaminas, marcadas con 11C por medio de su precursor normetil con 11C-iodometano en DMF, los rendimientos variaron entre 30-60 % y las actividades específicas del producto final oscilaron entre 25-55 GBq/µmol. En la evaluación preclínica los radiofármacos presentaron incorporación y retención selectiva en regiones ricas en TSer. Recientemente se reportó que la aplicación del 11C-DASB (85) se puede efectuar con elevada confiabilidad y baja variabilidad, en aquellas regiones ricas en TSer en el cerebro, menor confiabilidad y mayor variabilidad en regiones con densidad moderada del TSer y pobre reproducibilidad en aquellas regiones de baja densidad.

La mayoría de los estudios de receptores y transportadores han sido realizados para evaluar los desórdenes del movimiento, la epilepsia y las enfermedades

psiquiátricas, pero en el momento actual muchas de estas aplicaciones se encuentran en el campo de las investigaciones clínicas todavía, aunque algunas

comienzan a ser introducidas en la práctica clínica.

2.13 Agentes para el transportador de norepinefrina (TNor). Hasta el presente no existe un radiofármaco establecido para el TNor, aunque existen ligandos prometedores como el (S,S)-[11C]MeNER (86,87). 2. Radiofármacos aplicados en el estudio de los tumores cerebrales.

El estudio de los tumores cerebrales fue una de las primeras aplicaciones de los radiofármacos utilizados en neuromedicina, tal y como se mencionó al comienzo de este capítulo. Generalmente, los radiofármacos aplicados en aquellos años poseían

baja especificidad y elevada sensibilidad comparativamente. Sin embargo, proveían información que por otros procedimientos como la Tomografía Axial Computarizada, la Resonancia Magnética y la Espectroscopia de Resonancia

Magnética no se alcanzaba (88).

Entre los radiofármacos aplicados se mencionó al comienzo el uso de 99mTcO4-,

99mTc-DTPA o 99mTc-Gluconato, los que no poseen una incorporación específica en las lesiones tumorales y sólo permiten observar o discriminar, el efecto que produjo la lesión tumoral o el accidente vascular en el entorno, tampoco discriminan entre tumores benignos y malignos. Por este motivo se evaluó la aplicación del 67Ga-Citrato, el que como sabemos tampoco es específico, ya que se incorpora en tumores (89) y en inflamaciones (90), por lo cual los resultados obtenidos con este deben ser analizados cuidadosamente y contrastados con la clínica del paciente. El 201TlCl3 es incapaz de atravesar la BHE, dado su carácter iónico, como es conocido este radiofármaco posee una elevada incorporación en procesos de hipertrofia tisular, bien sean de carácter benigno o maligno (91), debido entre otros elementos al incremento de la vascularización y las necesidades metabólicas de estas células, lo cual condiciona potenciales de membrana y mitocondriales negativos. A pesar de que existe consenso en la utilidad del 201TlCl3, sus principales aplicaciones son: la evaluación de la viabilidad tumoral y la diferenciación entre lesiones post-terapéuticas y recidivas. El 99mTc-MIBI posee un comportamiento similar al descrito para el 201TlCl3, tiene como ventajas las cualidades del radionúclido acompañante, ya que la energía del fotón es más elevada, su T1/2 es de 6 horas y ello posibilita elevar la actividad administrada sin producir un incremento excesivo de la dosis de irradiación al paciente. A estas cualidades se suma una retención intratumoral más prolongada. En el diagnóstico y monitoreo de tumores cerebrales por medio de SPECT se aplica el 123I-IMT (L-3-[123I] iodo-alfa-metil-tirosina) (22, 92), con igual fin se aplica el 18F-FLT (3'-deoxi-3'-fluorotimidina) (A36), trazador ya establecido para la TEP, ya que refleja la actividad de la timidina kinasa-1, enzima que mide la proliferación celular. Los gliomas (93) se han visualizado con alto contraste y las imágenes tempranas pudieran reflejar la ruptura de la BHE. Se han aplicado anticuerpos monoclonales (94, 95) en la visualización de tumores, la generalidad de los trabajos en neuromedicina, utilizan como blanco el receptor del factor de crecimiento epidérmico (rFCE), el que se sobreexpresa en muchos tumores de origen epitelial. Así se ha empleado el 99mTc-AcMn ior egf/r3 (94), el cual ha producido buenos resultados en la visualización de los tumores de cabeza y cuello. También se han aplicado péptidos marcados como el 111In-DTPA-D-Phe-Octreotido (96), el cual se incorpora en los tumores que sobreexpresan el receptor de somatostatina (rSom), la captación es lenta y se requiere entre 4-24 horas para la visualización. El inconveniente de este radiofármaco se refiere al radionúclido acompañante, ya que el 111In se produce en el Ciclotrón y posee un T1/2 de 2.8 días, lo cual limita su aplicación y eleva los costos de la misma. La utilidad principal radica en la diferenciación entre meningiomas, neurinomas y metástasis. También se dispone del análogo tecneciado, el 99mTc-HYNIC-D-Phe1-Tyr3-Octreotido (93), el cual permite la visualización más temprana de los tumores, entre 10 minutos y 4 horas tras la administración. Para la TEP se aplica el 68Ga-DOTATOC (97), aprovechando los beneficios de la obtención "in situ" del radionúclido, que se produce en un generador de isótopos. El 11C-Metionina refleja la síntesis de proteínas y se utiliza principalmente en la visualización de tumores en el cerebro, como puede existir cierta difusión pasiva

ante la ruptura de la BHE, este hecho puede comprometer la especificidad en el diagnóstico de los tumores (35) con este radiofármaco. El 11C-Colina posibilita visualizar tumores cerebrales (35), ya que a través de la fosforilcolina, se incorpora en la síntesis de fosfolípidos como la fosfatidilcolina, este compuesto se encuentra incrementado en dichos tumores debido al incremento de la síntesis de membranas celulares. 4.0 Radiofármacos aplicados al estudio del metabolismo. El eje metabolismo-función-flujo sanguíneo en el cerebro está estrechamente relacionado. Cualquier evento que modifique alguno de los elementos del eje, se verá reflejada en los otros dos. El estudio del metabolismo cerebral ha sido mejor evaluado por medio de la TEP que por medio del SPECT, este se logra con el uso de sustratos radiomarcados o con trazadores del FSCR. Con la TEP la perfusión cerebral regional puede ser estudiada repetidamente, en cortos intervalos de tiempo. Las imágenes de este FSCR reflejarán la actividad neuronal, las que son usadas para la localización de las áreas activadas del cerebro, tras la estimulación específica o la ejecución de alguna actividad o tarea determinada. La sustracción de las imágenes de reposo de las imágenes activadas, evidencia de una forma más clara las regiones en franca actividad en el cerebro. Los paradigmas de la activación varían desde la estimulación visual, incluyendo el medio de audio hasta la digital o de contacto. Se incluyen de modo preferencial para estos estudios los radiofármacos emisores de positrones, con los cuales se evalúan tres elementos fundamentales: la utilización de glucosa, la utilización del oxígeno y la síntesis de proteínas. Entre los radiofármacos aplicados se incluyen: 15O2, 15O-H2O, 18F-FDG (Fig. 6) y 11C-Metionina. Para aplicar estos radiofármacos se requiere la existencia de un Ciclotrón en el centro de medicina nuclear o en un sitio relativamente cercano, ya que los semiperíodos de desintegración de estos radionúclidos son cortos, particularmente para el oxígeno y el carbono.

18F

OH

O

OHOH

CH2OH

Fig. 6 18F-FDG El 15O puede ser inhalado continuamente, una fracción mínima de éste se disuelve en el plasma y se enlaza a la hemoglobina, es en este complejo oxihemoglobina que se transporta y se utiliza por el cerebro. El 18F-FDG se transporta por la sangre al cerebro, cruza la BHE al igual que la glucosa y se incorpora en las células del tejido cerebral, pero dado que no se metaboliza completamente debido a su modificación estructural, refleja la utilización regional de la glucosa en el tejido cerebral. Indiscutiblemente, constituye el radiofármaco de mayor difusión en la literatura mundial, posibilita visualizar regiones de hipoxia (98), elemento común para ciertos trastornos neurológicos. Constituyó el radiofármaco líder a finales del siglo XX y se asume que continuará en esta posición durante una buena parte del presente siglo XXI.

El 18F-5-fluoro-DOPA ha sido utilizado para medir la integridad del sistema dopamina nigroestriatal en la enfermedad de Parkinson, ya que este radiofármaco se acumula ávidamente por los terminales nerviosos dopaminérgicos en el cuerpo estriado, convirtiéndose en 18F-fluorodopamina (99), correlaciones significativas se obtienen entre la captación de este radiofármaco y los síntomas motores. El 11C-metil-L-triptófano (35) es un trazador que permite seguir la síntesis de la serotonina, además en condiciones patológicas refleja la activación del metabolismo de la kinuresina. El 18F-Fluoromisonidazol (100) constituye el radiofármaco de elección cuando se trata de delimitar la hipoxia tisular regional en el cerebro. El 11C-Deprenil (35) es un trazador con alta afinidad y especificidad por la enzima monoaminooxidasa B (MAO-B), la cual se localiza exclusivamente en los astrocitos. La Tabla III muestra una selección de los radiofármacos de mayor aplicación e impacto en la práctica actual de la neurología nuclear, en la misma se expresa la actividad administrada, los tiempos que median entre la administración del radiofármaco y el inicio la adquisición de la imagen, así como el sistema que se estudia en cada caso.

Tabla I Características de los radionúclidos aplicados en la gammagrafía cerebral Radionúclido Eγ (keV) T1/2 Fuente/Tipo de

imagen Ventajas Desventajas

32PO4-3 Frenad

o 14 d Reactor/No

imagen Ninguna Emisión β, T1/2

largo 131I 360 8.03 d Reactor/Ggía

plana Ninguna Emisión β y γ de E

elevada 75Se 140-400 121 d Reactor/ Ggía

plana Ninguna E elevada, T1/2

largo, dosis elevada y pobre calidad de imagen

133Xe 81 127 h Reactor/ SPECT

Repetición de estudios el propio día

T1/2 largo, dosis al personal y pobre calidad de imagen

99mTc 140 6 h Gen 99Mo-99mTc/ SPECT

Gen, E γ óptima, bajo costo, T1/2 corto, uso de Kits , distribución, marcación de diversas sustancias

Incorporación en tiroides, bóveda palatina y estómago

113mIn 392 1.73 h Gen 113Sn-113mIn/ Ggía plana

Gen, bajo costo, T1/2 corto, uso de Kits, distribución

E elevada, pobre calidad de imagen

67Ga 92,187, 296

78 h Ciclotrón/ SPECT

Trazador de tumores e inflamación

Costo, T1/2 corto, distribución, pobre calidad de imagen e inespecífico

111In 173 2.8 d Ciclotrón/ SPECT

T1/2 corto Costo, T1/2 corto, distribución y calidad de imagen

201Tl 68, 80,135, 167

73.1 h Ciclotrón/ SPECT

Emulo K+1, trazador tumoral

Costo, T1/2 corto, distribución y pobre calidad de imagen

123I 159 13 h Ciclotrón/ SPECT

Marcación diversas moléculas

Costo, T1/2 corto, distribución y pobre calidad de imagen

18F 511 1.83 h Ciclotrón/TEP Marcación diversas moléculas

Costo, T1/2 corto y distribución

11C 511 20 min Ciclotrón/ Marcación Costo, T1/2

TEP diversas moléculas

ultracorto, distribución

Radionúclido Eγ (keV) T1/2 Fuente/Tipo de imagen

Ventajas Desventajas

13 N 511 10 min Ciclotrón/ TEP


Costo, T1/2 ultracorto, distribución.

15O2 511 2 min Ciclotrón/ TEP


Costo, T1/2 ultracorto, distribución

76Br 511 16 h Ciclotrón/ TEP


Costo, T1/2 corto, distribución y dehalogenación

77Br 239 58 h Ciclotrón/ SPECT


E elevada, costo, y dehalogenación

68 Ga 511 68 min Gen 68Ge-68Ga/TEP

Gen, uso de Kits y distribución

Costo

Leyenda: E – Energía T1/2 – Semiperíodo de desintegración d – Días h – Horas Ggía - Gammagrafía Gen - Generador min – Minutos SPECT – Tomografía de emisión de fotón único TEP – Tomografía de emisión de positrones

Tabla II Radiofármacos aplicados en los estudios de cerebro

Compuesto Sistema que estudia Desventajas

32PO4-3 Mide el FSCR Emisión β, T1/2 largo, dosis elevada

85mKr Mide el FSCR Gas 133Xe Mide el FSCR E baja, T1/2 largo, gas

131I-Diiodo-Fluoresceína

Mide el FSCR Emisión β y γ, T1/2 largo, dosis elevada

75Se-Piperidin- Morfolina

Mide el FSCR E elevada, T1/2 largo

99mTcO4- Estima el daño a la

BHE No cruza la BHE, bloqueo de tiroides

113mIn-DTPA Estima el daño a la BHE

No cruza la BHE, energía elevada

99mTc-DTPA Estima el daño a la BHE

No cruza la BHE

99mTc-Gluconato Estima el daño a la BHE

No cruza la BHE

99mTc-Hematíes Estima el daño a la BHE

No cruza la BHE

99mTc-MDP Infarto cerebral No cruza la BHE 67Ga-Citrato Inflamación y

tumores Inespecífico

201TlCl3 Tumor No cruza la BHE, T1/2, costo y pobre calidad de imagen

123I-IMP Mide el FSCR T1/2, costo y distribución 123I-HIPDM Mide el FSCR T1/2, costo y distribución

201Tl-DDC Mide el FSCR T1/2, costo y pobre calidad de imagen99mTc-d,l HMPAO Mide el FSCR Costo del kit

99mTc-ECD Mide el FSCR No se reportan 123I-Flumacenil rBDC Costo y distribución 123I-Iomacenil rBDC Rápida degradación, costo y

distribución 11C-Iomacenil rBDC Rápida degradación, costo y

distribución 123I-IFT rBDC Baja afinidad, costo y distribución

11C-(R) PK11195 rBDC periférico Costo y distribución 123I-IBZP rD1 Deiodación in vivo, baja afinidad,

costo y distribución 123I-FISCH rD1 Deiodación in vivo, baja afinidad,

costo y distribución 123I-TISCH rD1 Deiodación in vivo , baja afinidad,

costo y distribución 11C-SCH 23390 rD1 Costo, distribución

11C-NN 112 rD1 Costo, distribución 123I-IBZM rD2 Costo y distribución

123I-2´-Iodoespiperona rD2 Costo y distribución 123I-IBF rD2 Costo y distribución

123I-Lisurida rD2 Costo y distribución 123I-Epideprida rD2 Costo y distribución

Compuesto Sistema que estudia Desventajas 11C-metilespiperona rD2 T1/2 ultracorto, costo y distribución

11C-N-metilespiperona rD2 T1/2 ultracorto, costo y distribución 76Br-espiperona rD2 Dehalogenación, T1/2 corto

18F-fluoroetilespiperona

rD2 Dehalogenación, T1/2 corto

123I-Faliprida rD2, Kd = 30 pM Costo y distribución 11C-racloprida rD2 T1/2 ultracorto, costo y distribución

11C-NMSP rD2 T1/2 ultracorto, costo y distribución 11C-TMTP rD4, IC50 = 8.7 nM T1/2 ultracorto, costo y distribución

Carbonil-11C-WAY–100,635

r5HT1A T1/2 ultracorto, costo y distribución

11C-6BPWAY r5HT1A T1/2 ultracorto, costo y distribución 11C-6FPWAY r5HT1A T1/2 ultracorto, costo y distribución

18F-Altanserina r-5HT2A T1/2 corto, distribución y costo 18F-Setoperona r-5HT2A T1/2 corto, distribución y costo

2-123I-Iodoketanserina r-5HT2A Costo, distribución, baja selectividad por el receptor y poca penetración

BHE 123I-SB 207710 r5HT4 Costo y distribución

11C-nicotina r-AcCol-nicotínico Costo, distribución y T1/2 ultracorto 11C-ABT-594 r-AcCol-nicotínico Costo, distribución y T1/2 ultracorto 11C- A-85380 r-AcCol-nicotínico Costo, distribución y T1/2 ultracorto

11C-epibatidina r-AcCol-nicotínico Costo, distribución y T1/2 ultracorto 123I - QNB r-AcCol-muscarínico Costo y distribución 11C - QNB r-AcCol-muscarínico Costo, distribución y T1/2 ultracorto 11C -TKB r-AcCol-muscarínico Costo, distribución y T1/2 ultracorto

11C- NMPB r-AcCol-muscarínico Costo, distribución y T1/2 ultracorto 123I-Iododexetimida r-AcCol-muscarínico Costo y distribución

18F-CPFPX r-A1 T1/2 corto, distribución y costo 11C- MPDX r-A1 Costo, distribución y T1/2 ultracorto 11C-TMSX r-A2 Costo, distribución y T1/2 ultracorto

11C-carfentanil r-opiáceo µ Costo, distribución y T1/2 ultracorto 11C-diprenorfina r-opiáceo Costo, distribución y T1/2 ultracorto

18F-ciclofoxi r-opiáceo T1/2 corto, distribución y costo 18F-S-FEC adrenorreceptores T1/2 corto, distribución y costo

123I-TPCNE r-sigma-1 No se reportan 11C-ABP688 r-GluM5 T1/2 corto, distribución y costo

123I-β-CIT TDop No se reportan 123I-FP-β-CIT TDop No se reportan

99mTc-TRODAT-1 TDop No se reportan 99mTc-15OO5T TDop No se reportan

99mTc-análogo YP-15 TDop No se reportan 11C-Tropoxene TDop Costo, distribución y T1/2 ultracorto

123I-ZIENT TSer No se reportan 123I-ADAM TSer No se reportan

11C-DASB TSer T1/2 corto, distribución y costo 99mTc-MIBI Tumor No cruza la BHE

123I-IMT Tumor No se reportan 123I-FLT Tumor No se reportan

Compuesto Sistema que estudia Desventajas 99mTc-AcMn ior egf/r3 Tumor (expresa egf) No cruza la BHE, larga residencia en

plasma, bajo % de incorporación 111In-DTPA-D-Phe-

octreotido Tumor (rSom) Costo y distribución

99mTc-tricina-HYNIC-D-Phe1-Tir3-

octreotido

Tumor (rSom) No se reportan

68Ga-DOTATOC Tumor (rSom) No se reportan 11C-Metionina Tumor T1/2 corto, distribución y costo

11C-Colina Tumor T1/2 corto, distribución y costo 18F-FDG Metabolismo glucosa,

hipoxia y tumores Costo, distribución y T1/2 corto

15O2-H2O Mide el FSCR Costo, distribución y T1/2 ultracorto 18F-6-fluor-DOPA Metabolismo DOPA Costo, distribución y T1/2 corto

11C-metil-L-triptófano Metabolismo serotonina

T1/2 corto, distribución y costo

18F-Fluoromisonidazol Hipoxia tisular No se reportan 11C-Deprenil Enzima

monoaminooxidasa BT1/2 corto, distribución y costo

Leyenda: PIP-MOR – piperidina - morfolina DTPA – Acido dietilentriaminopentacético MDP – Metilendifosfonato MIBI – Metoxi-isobutil-isonitrilo IMP - N-isopropil-p-iodoanfetamina HIPDM - N, N, N´-trimetil-N [2-hidroxi, 3-metil, 5-iodo-bencil]-1,3 propanodiamina DDC - dietilditiocarbamato HMPAO – d,l-hexametilpropilen-amino-oxima ECD – etilcisteínato dímero r-BDC – receptor benzodiacepina rBZD – receptor benzidamida IFT - iodoflunitrazepan IBZP–(S)-3-iodo-2-hydroxi -6-methoxi-N-[(1-etill-2-pirrolidinill)]metilbenzamida IBZM - iodobenzamida IBF – iodobenzofurano TMTP - 3-(4-trifluorobencil)-8-metoxi-1, 2, 3, 4-tetrahidrocromeno [3,4-c]

piridina- 5-ona 5HT – 5-hidroxitriptamina WAY100,635– N-(2-(4-(2-metoxifenil)-1-piperazinil)etil)-N-(2-

piridinil)ciclohexano carboxamida SB207710- 1-butil-4-piperidinilmetil-8-amino-7-iodo1, 4-benzodioxano-5-carboxilato

ABT-594 - (( R)-2-cloro-5-(2-azetidinilmetoxi) piridina) A-85380 - (3-[2(S) -2-azetidinilmetoxi] piridina) QNB – quinuclidinilbenzilato TKB – Tropanil Bencilato CPFPX – 8-ciclopentil-3-(3-fluoropropil)-1-propilxantina MPDX – 1-metil--8-diciclopropilmetil-1,3-dipropilxantina A1 – Adenosina 1 A2 – Adenosina 2 S-FEC - S-Fluoroetilcarzolol TPCNE - iodopropen-2-il)-4-[(4-cianofenoxi)metil] piperidina ABP688 - (3-(6-metil-piridin-2-iletinil)-ciclohex-2-enona-O-C-metil-oxima) TDop – transportador de dopamina β-CIT – carbometoxiiodofeniltropano TRODAT-1 - [2-[[2-[[[3-(4-cloro- fenil)-8-metil-8-azabiciclo[3, 2, 1]oct-2- il]metil] (2-mercaptoetil)amino]etil]amino]etanotiolato(3)]-oxo-[1R-(exo – exo)] 15OO5T - N-[(2-((3-´N-´propil-3´´ alfa-(4fluorofenil) tropano-2´´beta-etilcetona) (2- mercaptoetil)amino)acetil)-2aminoetanotiolato] ADAM - (2-((2-dimetilamino)metil)fenil)tio)-5-iodofenilamina) DASB - 3-amino-4-(2-dimetilaminometil-fenilsulfanil) benzonitrilo Tropoxene - 2-carbometoxi-3-(3,4-diclorofenil)-8-oxabiciclo [3,2,1]-2-octano IMT - iodo L-alfa-metil tirosina FLT - 3'-deoxi-3'-fluorotimidina FDG – 2-fluorodeoxiglucosa DOTATOC-1,4,7,10-tetraazaciclododecano-N,N',N",N"'-tetraacetico-acido-D-

Phe(1)-Tir(3)-octreotido Fluoro-DOPA – 3,4 dihidroxi-5-fluor-fenilalanina

Tabla III

Actividades administradas y tiempos de adquisición en los estudios del SNC

Radiofármaco Actividad (MBq)

Tiempo (horas) Sistema que estudia

133Xe 740 0 FSC 99mTc-HMPAO 555-1110 0.5 - 2.0 FSC 99mTc-ECD 555-1110 0.12-1.0 FSC 123I-IMP 185 0.3-0.5 FSC 123I-Flumacenil 111-185 0.4-1.7 rBDC 11C-Racloprida 530 0.02 rD2 11C-WAY–100,635 200-300 0.3 – 2.0 5HT1A 123I-QNB 185 20.0 rAcColMus 11C-Carfentanil 660 0 rOpi 123I-FP-CIT 110-185 3.0-6.0 TDop 123I-ADAM 170 4.0-6.0 TSer 68Ga-DOTATOC 130-190 1.0-2.0 Tumores 99mTc-HYNIC-octreotido

555-740 2.0-4.0 Tumores

18F-FDG 185-555 0.75-1.0 Metabolismo glucosa

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99mTc-TRODAT

Dra. Q.F. Alba S. León - Dra. Q.F. E. Silvia Verdera

Gran variedad de desórdenes neurológicos y psiquiátricos están vinculados directamente a variaciones en la densidad y actividad de los neuroreceptores del sistema nervioso central (SNC). Por lo tanto, el desarrollo de radiofármacos con capacidad de atravesar la barrera hematoencefálica intacta y que presenten alta afinidad y especificidad de unión hacia estos neuroreceptores, se ha convertido en un tema de fundamental interés en Medicina Nuclear a los efectos de disponer de métodos diagnósticos de patologías tales como epilepsia (receptores benzodiazepínicos), Alzheimer (receptores colinérgicos), enfermedad de Parkinson (receptores dopaminérgicos), depresión y otros desórdenes psiquiátricos (receptores serotoninérgicos). En particular, la neurotransmisión dopaminérgica cumple un papel central en el normal funcionamiento del cerebro, incluyendo el movimiento, la emoción y otras funciones cognitivas del más alto nivel. La familia de los receptores dopaminérgicos está relacionada con una amplia variedad de desórdenes neurológicos y psiquiátricos tales como la enfermedad de Parkinson, algunas demencias y la esquizofrenia. La enfermedad de Parkinson (EP) es una patología causada por un proceso progresivo de degeneración de las neuronas dopaminérgicas en los ganglios basales y la sustancia nigra del stratium cerebral, con formación de cuerpos de Lewy intracelulares, manifestando síntomas clínicos de rigidez, temblor, bradiquinesia y trastornos posturales. La pérdida de neuronas de la sustancia nigra en la EP produce una importante depleción de dopamina en el estriado. Esta degeneración no es uniforme, estando más afectadas las capas nigrales ventrolaterales que se proyectan al putamen dorsal que las capas dorsomediales que se proyectan a la cabeza del caudado. Esto la diferencia de lo que ocurre en el proceso de envejecimiento normal dónde la pérdida neuronal es menor en la región ventrolateral de la sustancia nigra. Esta distribución regional en la EP se corresponde con un déficit de dopamina más importante en el putamen (sobretodo en la región posterior) que en el núcleo caudado, lo que es más evidente en las fases iniciales de la enfermedad. Existe una serie de situaciones que producen síntomas parkinsonianos, pero que no son consecuencia de la degeneración del sistema neuronal nigroestratial, sino por el efecto de determinados fármacos, en enfermedades cerebrovasculares, en la enfermadad de Alzheimer, etc., en las que la inervación estratial es normal. Es por lo tanto de particular interés poseer un método diagnóstico que permita visualizar los cambios en los transportadores de dopamina en individuos con síndrome parkinsoniano, de forma de poder realizar un diagnóstico temprano de la enfermedad ya que en muchas ocasiones las manifestaciones clínicas no son del todo claras. El mecanismo más importante para la regulación de la concentración de dopamina en la hendidura sináptica es el bombeo de este neurotransmisor hacia el interior de las neuronas por medio de los transportadores activos de dopamina (DAT). Esta proteína transmembrana presente en las neuronas dopaminérgicas, se une a la dopamina y la

transporta desde la sinapsis hasta el interior de la neurona donde puede ser almacenada en las vesículas sinápticas para su uso posterior o bien ser metabolizada e inactivada. Se ha demostrado que la evaluación de la concentración de DAT en el cuerpo estriado y en el putámen permite realizar un diagnóstico precoz de la enfermedad de Parkinson. La cocaína es un alcaloide que bloquea el DAT, con lo que incrementa su concentración en la sinapsis, prolonga la interacción dopamina-receptores dopaminérgicos postsinápticos y como consecuencia se producen efectos estimulantes del SNC. Estudios realizados por Kung y col. (1-3) llevaron a diseñar el 99mTc-TRODAT-1, radiofármaco cuya estructura intenta simular la de la molécula de cocaína (ver Fig. 1). El éxito obtenido por estos investigadores en el diseño de un agente para la visualización de los transportadores activos de la dopamina en el cerebro, con propiedades comparables de unión y localización “in vivo”, ha significado un avance importantísimo fundamentalmente para aquellos países que solamente disponen de las facilidades del SPECT, constituyendo una herramienta de gran valor para el diagnóstico de distintos tipos de parkinsonismos.

Figura 1: Diseño del 99mTc-TRODAT-1 en base a la molécula de COCAÍNA. Innumerables trabajos de investigación sobre 99mTc-TRODAT han sido reportados en la bibliografía, presentando tanto un enfoque químico de su desarrollo, como un análisis de su comportamiento biológico y de su aplicación clínica en diversas patologías neurocerebrales (4- 14). En función de la necesidad planteada por la comunidad médica a nivel de Uruguay, TECHI S.A. desarrolló un kit para su marcación con 99mTc llevándose a cabo trabajos de investigación que avalaran las cualidades del producto final.

Cl

En forma sucinta, el radiofármaco 99mTc-TRODAT se obtiene a partir del juego de reactivos liofilizado TRODAT a través de un método sencillo y accesible según el siguiente esquema:

+

99mTc-TRODAT (P.RQ.> 90%) De acuerdo a los estudios realizados (15), la marcación con altos rendimientos de pureza radioquímica solamente se logra a través de la utilización de un eluído de 99mTc recientemente obtenido (t < 2 horas), proveniente de un generador de 99Mo/99mTc cuyo período de interelución sea lo menor posible, no debiendo ser superior a 24 horas. Concomitantemente al procedimiento accesible de marcación, el desarrollo de un método de control cromatográfico rápido y sencillo (papel Whatman 3 MM/solución saturada de bicarbonato de sodio), permite la evaluación a nivel de la radiofarmacia hospitalaria, de impurezas tales como 99mTc-pertecneciato libre y/o 99mTc-glucoheptonato. La estabilidad de la molécula marcada a temperatura ambiente (10ºC-30ºC) investigada a través de la pureza radioquímica, se ajusta a una cinética de primer orden con k= 1,2 x 10-2 h-1 (coeficiente de correlación = 0,9699), lo que posibilita el uso del radiofármaco hasta 2 horas post-marcación. La figura 2 muestra las imágenes obtenidas en voluntario normal masculino, corroborando las cualidades de este radiofármaco. La disponibilidad del kit a nivel local, el cual ha sido aprobado por el Ministerio de Salud Pública del Uruguay, posibilita el diagnóstico de la enfermedad de Parkinson con SPECT.

60 µg TRODAT 24 µg SnCl2 95 µg Glucoheptonato de sodio

Na99mTcO4 1.0-1.5 mL 20 - 50 mCi

BA 100 ºC, 30 min.

Figura 2: Imágenes seriadas de cerebro de voluntario masculino normal, cortesía del Servicio de Medicina Nuclear, Hospital Italiano, Montevideo, Uruguay.

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LEGISLACIÓN RADIOFARMACÉUTICA VIGENTE

Vilma Roxana Ceraso Directora Tecnica Tecnonuclear S.A.

Los Productos Radiofarmacéuticos destinados al diagnóstico por imágenes se encuentran comprendidos en la definición de Productos y/o Reactivos para Diagnóstico de uso “in vivo”, son “productos administrados a seres humanos con el propósito de contribuir al diagnóstico de una enfermedad u otras condiciones, incluida la evaluación del estado de salud, con la finalidad de curar, tratar o prevenir una enfermedad, cuya efectividad diagnóstica se encuentre comprobada y que en las dosis o concentraciones administradas no posean efecto terapéutico alguno”. Dichos productos deben estar inscriptos en el Registro de Medicamentos de esta Administración Nacional. A esta Administración Nacional de Medicamentos, Alimentos y Tecnología Médica (A.N.M.A.T) le corresponde dictar las normas reglamentarias atinentes al registro, fiscalización y control de tales productos. Establece las pautas, documentación y requisitos a presentar para solicitar la autorización de estos productos. La información y documentación presentadas deben permitir la evaluación de la utilidad diagnóstica declarada del producto, así como su calidad, eficacia y seguridad diagnóstica. Las preparaciones Radiofarmacéuticas para Diagnóstico de uso “in vivo” medicamentos que comprenden productos radiactivos que contienen un radionucleído, pudiendo estar éste unido a un ligando o carrier, y que son utilizados en imágenes planares, tomografía computarizada por emisión de fotón simple (SPECT), tomografía de emisión de positrones (PET) u otra técnica diagnósticas, por consiguiente se considera a los productos destinados a ser usados en el diagnóstico o monitoreo de una enfermedad en seres humanos, que exhiben desintegración espontánea de un nucleido inestable con la emisión de partículas nucleares o fotones, estando comprendidos los juegos de reactivos no radiactivos y generadores de nucleidos utilizados en la preparación de estos productos. La presentación de solicitud de autorización de Preparaciones Radiofarmacéuticas destinadas al diagnostico deberá incluir en forma expresa las indicaciones o destino de uso de los mismos. Se clasifican en tres categorías según indicaciones de uso: 1.- Delineación de estructura: destinados a la localización de estructuras anatómicas normales o distinción entre normales y anormales. 2.- Evaluación del estado Funcional, Fisiológico o Bioquímico: destinado a la evaluación de procesos funcionales, fisiológicos o bioquímicos normales cuando una alteración en los mismos sean comunes a diversas patologías o condiciones, no teniendo indicaciones diagnósticas para una patología o condición en particular. 3.- Establecimiento o Detección de una Enfermedad o Patología: ayuda en la detección, localización o caracterización de una enfermedad o estado patológico específico. 4.- Monitoreo diagnóstico o seguimiento terapéutico de un paciente: que mediante la obtención de imágenes proveen información que permite el monitoreo diagnóstico o la toma de decisiones apropiadas para el seguimiento terapéutico del paciente.

Las indicaciones de uso para un mismo producto podrán estar comprendidas en más de una de las categorías, en el caso de ser diferente a estas cuatro, antes mencionadas, el solicitante deberá señalar la indicación propuesta y los métodos utilizados para demostrar su eficacia. A fin de solicitar la autorización de una nueva Preparación radiofarmacéutica para Diagnóstico de uso “in vivo” el establecimiento elaborador y/o importador deberá en todos los casos presentar la documentación e información siguiente: 1.- REQUERIMIENTOS GENERALES 1.1- Nota de Presentación • Motivo de la presentación. • Nombre y domicilio del establecimiento elaborador/ importador. • Nombre del producto. • Nombre, firma y aclaración del Representante legal y Director Técnico 1.2.- Documentación 1.2.1.- Copia de habilitación del establecimiento importador y/o elaborador. 1.2.2.- Copia de la inscripción del Director Técnico. 1.2.3.- Copia de la habilitación extendida por la Autoridad Regulatoria Nuclear para el establecimiento (permiso institucional) y para el profesional responsable en la manipulación de material radioactivo (permiso individual) 1.2.4.- Contrato con el establecimiento elaborador y copia de la habilitación en caso de tercerización de etapas de elaboración. 1.2.5.- Contrato con el establecimiento que realizará controles de calidad específicos y copia de habilitación del mismo en caso de tercerizar ensayos de control de calidad considerados de alta complejidad. 1.2.6.- Para productos importados:

• Contrato de representación con el elaborador del producto. • Certificado de autorización del producto como medicamento en el país de

origen. • Certificados de B.P.F. y C. del establecimiento elaborador emitido por la

Autoridad Sanitaria competente del país de origen. • Constancia de autorización del producto emitida por Autoridad Sanitaria de por

lo menos un país de la Unión Europea, o de E.E.U.U., Canadá, Japón, Israel o Australia.

• Si el producto fuese elaborado en algún país fuera de los considerados, además de la constancia antes citada, el importador deberá solicitar al I.NA.ME. inspección de la planta elaboradora, siendo requisito indispensable que dicho país cuente con Legislación Sanitaria especifica para el registro de estos productos y de cumplimiento de BPdeF por parte del establecimiento elaborador.

1.2.7.- Comprobante de pago del arancel correspondiente. 1.3.- Datos del Solicitante 1.3.1.- Datos del Titular

• Nombre o Razón social. • Domicilio de la empresa. • N° de Disposición de Habilitación.

1.3.2.- Dirección Técnica • Nombre del Director Técnico.

• N° de Disposición habilitante.

• N° de Matrícula. 1.3.3.- Datos del Representante legal • Nombre. • Domicilio. 1.3.4.- Datos del Titular del Certificado (en caso de productos importados) • Nombre. • Domicilio de la planta elaboradora 1.4.- Nombre del Producto 1.4.1.- Marca comercial 1.4.2.- Nombre propio o común 2.- REQUERIMIENTOS DEL PRODUCTO 2.1- Generales • Nombre comercial del Producto. • Nombre Propio o común. • Principio Activo. • Código ATC. • Fórmula Molecular.

• Fórmula Estructural de la molécula marcada o de los Precursores de lo Radiofármacos.

• Indicaciones de Uso. • Forma farmacéutica. • Forma de Presentación. • Concentración y dosis. • Vía de administración. • Envase primario. • Período de vida útil. • Condiciones de conservación. • Período de vida útil del Radiofármaco preparado. • Condiciones de conservación del Radiofármaco preparado. • Contraindicaciones. • Advertencias y precauciones de uso. • Interacciones con otros medicamentos. • Efectos indeseables. • Propiedades farmacológicas. • Propiedades farmacocinéticas. • Datos de biodisponibilidad (si correspondiere). • Datos de estudios preclínicos (sólo para productos nuevos). • Datos de estudios clínicos (sólo para productos nuevos). Información complementaria según 1) Radionucleidos Precursores

• Identificación del radionucleído indicando nombre y símbolo químico. • Pureza radioquímica. • Pureza radionucleídica. • Actividad. • Concentración de actividad. • Actividad específica.

2) Generadores de Radionucleidos • Descripción general del sistema.

• Identificación de los Radionucleídos presentes indicando nombre y símbolo químico.

• Instrucciones para la elución. • Características de pureza del eluído. • Dosimetría del eluído.

2.2- Composición y Componentes: deben detallarse los componentes activos e inactivos y la composición cuali-cuantitativa del producto. 2.2.1.- Principio activo: Indicar el contenido porcentual o por unidad de la forma farmacéutica. 2.2.2.-Componentes no activos: Identificar los componentes por sus nombres químicos indicando su concentración y contenido porcentual o por unidad de la forma farmacéutica.

• Correctivos. • Antioxidantes. • Emulgentes. • Tensioactivos. • Vehículos y excipientes. • Otros.

2.3.- Método de elaboración • Fórmula patrón, lote piloto y tamaño de lote propuesto, indicando el listado

completo de componentes (se encuentren o no presentes en el producto terminado) y las cantidades utilizadas en la formulación del lote.

• Manual de producción propuesto • Instrucciones para la elaboración/ procesamiento. • Descripción de los métodos de elaboración incluyendo métodos de síntesis y

purificación si correspondiere, indicando infraestructura y equipamiento utilizado. • En casos de tercerización de etapas de elaboración deberán indicarse las mismas y el establecimiento elaborador contratado.

2.4.- Métodos de control: En casos de tercerización de ensayos de control de calidad considerados de alta complejidad, deberá indicarse lugar de realización. 2.4.1.- Control de Materia Prima

*Componentes Activos Descripción de las materias primas, con sus respectivas especificaciones, indicando farmacopeas o códigos oficiales en los que figuran.

• Técnica de Muestreo. • Origen de los principios activos. • Caracteres generales. • Formula empírica. • Nombre químico. • Sinonimia. • Fórmula desarrollada. • Peso molecular. • Solubilidad.

• Aspecto. • Ensayos de identificación y pureza indicando sus respectivos límites de

aceptabilidad. *Componentes Inactivos Para los componentes utilizados en la formulación del producto deben indicarse especificaciones y calidad indicando farmacopeas o códigos oficiales en los que figuran.

• Ensayos generales y de identificación y pureza indicando sus respectivos límites de aceptabilidad.

*Otros Componentes Deberá presentarse un listado de todos los demás componentes utilizados durante los procesos de síntesis y purificación del producto, si correspondiere (ej: reactantes, químicos, solventes, reactivos) indicando especificaciones y calidad indicando farmacopeas o códigos oficiales en los que figuran.

• Ensayos generales y de identificación y pureza indicando sus respectivos límites de aceptabilidad.

Sustancias de Referencia- Especificaciones 2.4.2.- Control de envases Descripción de los envases y sistemas de cierre incluyendo descripción física (ej. tamaño, forma, volumen), materiales y calidad de los mismos, composición de tapones y virolas, compatibilidad del envase y sistema de cierre.

• Técnicas de muestreo. • Controles realizados y límites de aceptación.

2.4.3.- Controles durante el proceso 2.4.4.- Control de Producto Terminado • Especificaciones del producto terminado. • Técnicas de muestreo. • Aspecto: claridad, color y libre de partículas extrañas. • Ensayos de identificación. • Ensayos de pureza. • Ensayos farmacotécnicos. • pH • Osmolaridad. • Ensayos de piretógenos/ endotoxinas. • Ensayo de esterilidad. • Control higiénico. • Ensayos de toxicada • Determinación del Volumen contenido • Otros ensayos según tipo de producto. Juegos de reactivos

• Identificación y requisitos de calidad en relación a los precursores radiactivos que se utilizarán en la preparación del radiofármaco.

• Pureza radioquímica. • Tamaño y número de partículas (cuando corresponda) • Contenido de agregados de albúmina (cuando corresponda) • Biodistribución. • Aquellos indicados específicamente en Farmacopea Nacional

o Internacionalmente reconocidas. Generadores de radionucleidos *Control de calidad de los eluídos • Determinación de pH.

• Determinación de aluminio. • Pureza radionucleídica indicando limites de aceptabilidad. • Determinación química de Molibdeno-99. • Determinación de impurezas gamma emisoras. • Pureza radioquímica indicando límite de aceptabilidad. • Actividad específica.

*Control de calidad de parámetros de elución • Determinación del perfil de elusión de los generadores. • Determinación del rendimiento de la elución. Radionucleídos precursores • Pureza radionucleidica.

Pureza radioquímica. • Actividad específica. 2.5.- Estabilidad de la forma farmacéutica:

• Selección del número de lotes. • Período de expiración propuesto. • Procedimientos de ensayo. • Condiciones de conservación. • Resultados analíticos del estudio de estabilidad. • Los tres primeros lotes de producción deben ser incluidos en el protocolo de

estabilidad. Posteriormente un lote de producción por año debe ser incluidos. 3.- RÓTULOS EXTERNOS

• Nombre del producto y nombre del radionucleido. • Clasificación ATC. • Uso a que está destinado. • Composición cuali-cuantitativa • Forma farmacéutica y vía de administración. • Contenido del envase. • Condiciones de conservación o almacenamiento. • Fecha de vencimiento. • Numero de lote o partida. • Nombre y domicilio del elaborador. • Nombre y domicilio del importador (en caso de productos importados). • Dirección Técnica. • Leyenda: Autorizado por A.N.M.A.T. Certificado Nº • Leyenda: VENTA EXCLUSIVA A UNIDADES DE MEDICINA

NUCLEAR. • Advertencia: Los Radiofarmacos deben ser usados por profesional responsa

ble ante la Autoridad Regulatoria Nuclear en el manipuleo de material radiactivo.

• Logotipo de material radiactivo (cuando corresponda)

4.- RÓTULOS INTERNOS • Nombre del producto. • Uso a que está destinado. • Contenido del envase.

• En el caso de preparaciones líquidas debe indicarse la radiactividad total del envase o la concentración de radiactividad por mililitro a una fecha determinada, indicando la hora de ser necesario.

• En el caso de cápsulas debe indicarse la cantidad de cápsulas por envase y la radiactividad de cada cápsula a una fecha determinada, indicando la hora de ser necesario.

• Número de lote. • Fecha de vencimiento. • Condiciones de conservación. • Nombre del elaborador. • Nombre del importador. • Logotipo de material radiactivo (cuando corresponda). 5.- INSTRUCCIONES DE USO

• Nombré del producto • Indicaciones de uso. • Presentación. • Fórmula cuali-cuantitativa. • Forma farmacéutica. • Dosis y vía de administración. • Características del envase primario. • Período de vida útil y condiciones de conservación. • Farmacología clínica y toxicología de la Preparación Radiofarmacéutica

indicando vías de eliminación y vida media. • Dosimetría de la radiación. • Indicaciones. • Interacciones con otros medicamentos y otras formas de interacción. • Contraindicaciones. • Efectos indeseables. • Incompatibilidades. • Advertencias y precauciones para su uso, administración y posterior

eliminación. • Medicamento autorizado por ANMAT CERTIFICADO N° • Nombre y domicilio del elaborador. • Nombre del Director Técnico. • Nombre y domicilio del importador.

Información complementaria de acuerdo al tipo de producto: JUEGO DE REACTIVOS

• Indicaciones de las propiedades físicas y especificaciones de calidad del material utilizado para la marcación en el proceso de obtención del radiofármaco. Identificación y requisitos de calidad en relación a los precursores radioactivos que puedan usarse para la preparación del radiofármaco.

• Indicaciones para la preparación del Radiofármaco, incluyendo volumen, actividad y período de vida útil y condiciones de conservación del Radiofármaco.

• Indicaciones respecto de la necesidad de efectuar los siguientes controles previo a la administración del Radiofármaco: a) medir la dosis a administrar mediante un sistema de calibración adecuado; b) verificar la pureza radioquímica; c) realizar inspección visual para elementos particulados y variación de color en caso de preparaciones de inyectables.

RADIONUCLEIDOS PRECURSORES

• Identificación del Radionucleído: nombre y símbolo químico. • Pureza radioquímica, radionucleídica y otras características importantes para la

preparación del Radiofármaco. GENERADORES DE RADIONUCLEIDOS

• Identificación de los radionucleídos que contiene, con nombre y símbolo químico.

• Instrucciones para la elución. • Características de pureza del eluído, indicando métodos de análisis para su

preparación. • Dosimetría del eluído. • Recomendaciones para su uso.

REQUISITOS COMPLEMENTARIOS A PRESENTAR PARA SOLICITAR AUTORIZACION DE PREPARACIONES RADIOFARMACEUTICAS PARA DIAGNOSTICO DE USO “IN VIVO”. La evaluación de la eficacia diagnóstica y de la seguridad de las Preparaciones Radiofarmacéuticas para Diagnóstico de uso “ in vivo” deberá ser demostrada mediante los estudios clínicos correspondientes. 1.- EVALUACION DE LA EFICACIA La eficacia debe ser establecida mediante la evaluación de la capacidad del producto para proveer información clínica de utilidad relacionada con las indicaciones de uso conforme a las categorías propuestas: • Categoría 1: Deberá demostrarse mediante estudio clínico la capacidad de localizar estructuras anatómicas y caracterizar su anatomía. • Categoría 2: Deberá demostrarse mediante estudio clínico la capacidad para medir funciones o procesos fisiológicos, bioquímicos o moleculares. • Categoría 3: Deberá demostrarse mediante estudio clínico que el producto posee suficiente exactitud para detectar o caracterizar una enfermedad o patología. • Categoría 4: Deberá demostrarse mediante estudio clínico la utilidad del producto para el monitoreo diagnóstico o el seguimiento terapéutico del paciente. 2.-EVALUACION DE LA SEGURIDAD Los factores a tener en cuenta al establecer la seguridad del producto deben incluir:

• La farmacología y toxicología de la Preparación Radiofarmacéutica incluyendo el radionucleído, carrier o ligando cuando corresponda. • Riesgos de un diagnóstico incorrecto. • Reacciones adversas del producto tales como reacciones alérgicas o de hipersensibilidad, respuesta inmunológica, cambios en las funciones fisiológicas o bioquímicas de los tejidos blanco y no blanco, detección de signos o síntomas clínicos, entre otras. • Resultados de experiencias previas en humanos con la droga, o con el carrier o ligando utilizado en la Preparación Radiofarmacéutica para diagnóstico de uso “in vivo”, cuando la misma entidad química como droga o como carrier o ligando de una Preparación Radiofarmacéutica para Diagnóstico de uso “in vivo” haya sido utilizada en un producto previamente estudiado. • Resultados de experiencias previas del producto utilizado con otros fines al propuesto. • Dosimetría de la radiación. PRESENTACIÓN DE DOCUMENTACIÓN PARA SOLICITAR LA AUTORIZACIÓN DE UNA PREPARACIÓN RADIOFARMACEUTICA PARA DIAGNOSTICO DE USO “ IN VIVO” CONSIDERADA SIMILAR A OTRA YA AUTORIZADA 1 Requerimientos generales conforme a lo establecido en el Anexo I

de la presente Disposición. 2 Demostración de la similaridad entre el producto presentado y un

producto ya autorizado por la A.N.M.A.T. o por la Autoridad Sanitaria de un país de la Unión Europea, o de los Estados Unidos de América, Japón, Canadá, Confederación Helvética, Israel o Australia.

2.1 Componentes activos. El solicitante deberá demostrar la similaridad del componente activo del producto propuesto con el componente del producto autorizado, presentando como evidencia rótulos e instrucciones de uso del producto autorizado.

2.2 Condiciones de uso. El solicitante deberá demostrar la similaridad de las condiciones de uso recomendadas o sugeridas para el producto cuya autorización se solicita presentando como evidencia rótulos e instrucciones de uso del producto autorizado.

2.3 Vía de administración, forma farmacéutica, concentración. El solicitante deberá demostrar que la /las vía/s de administración, forma/s farmacéutica/s y concentración/es son similares a las del producto autorizado, presentando como evidencia rótulos e instrucciones de uso del producto autorizado.

2.4 Presentar tabla comparativa entre el producto propuesto y el producto autorizado según:

Producto Autorizado

Producto Propuesto

Condición e indicación de uso

Componente/s activo/s Vía/s de administración

Forma farmacéutica Concentración 3 REQUERIMIENTOS DEL PRODUCTO

La información a presentar será similar a la establecida en el Anexo I de la presente Disposición, quedando exceptuada la presentación referida a Estudios preclínicos y clínicos.

En aquéllos casos en los que se solicite autorización de una Preparación Radiofarmacéutica para Diagnóstico de uso “in vivo” considerada similar a otra ya autorizada pero que exista una modificación de excipientes o componentes no activos, deberá demostrarse que dicha modificación no altera la seguridad del producto ni la cantidad y/o concentración del principio activo en el producto terminado. La información a presentar será la siguiente: a) Similaridad con un producto autorizado en cuanto a la vía de administración, componente inactivo y en el mismo intervalo de concentración; b) Justificación del cambio del componente inactivo; c) Comparación de las propiedades físicas y químicas (pH, osmolaridad, toxicidad, etc); d) Información que demuestre que la modificación de los componentes inactivos no modifican esas propiedades. Cuando una Preparación Radiofarmacéutica de uso “ in vivo” pueda ser utilizada con fines diagnósticos y terapéuticos, la misma deberá ser registrada de acuerdo a la reglamentación vigente para cada uno de los fines propuestos. La Administración Nacional de Medicamentos, Alimentos y Tecnología Médica se expedirá en un plazo de 120 (ciento veinte) días hábiles con respecto a la solicitud de autorización para la venta de productos para diagnóstico de uso “in vivo”. Transcurrido el plazo, el interesado podrá solicitar a la Administración que se expida al respecto, aceptando o rechazando la petición.

LAS NORMAS COMO HERRAMIENTA EDUCATIVA: "BUENAS PRÁCTICAS RADIOFARMACÉUTICAS (BPR), EDUCACIÓN DESDE LA

PRÁCTICA". Farm. Mariana Soledad Funes, Dra. María Teresa Manzolido, Farm. Patricia Zubata, Dra. Marcela Zubillaga. Instituto Argentino de Normalización y Certificación (IRAM). Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal (COFYBCF). Laboratorios Bacon S.A.I.C. Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires. Uno de los principales objetivos de las asociaciones profesionales es la generación de espacios y herramientas que permitan a los profesionales del área capacitarse y desarrollarse para el perfeccionamiento y la mejora continua de la actividad en la que se desempeña. Es por ello que, el Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal solicita al IRAM la creación del Subcomité de Buenas Prácticas Farmacéuticas en el ámbito de la Gerencia de alimentos y Salud del IRAM. Este Subcomité se crea en el año 2002 y comienza con el estudio de la serie IRAM 9800 convocando a representantes de Colegios de farmacéuticos, de Cámaras, de Asociaciones, de Instituciones sectoriales, de Universidades y de Organizaciones privadas y estatales de todo el país y otras entidades relacionadas con este tema. Que es el IRAM. El Instituto Argentino de Normalización y Certificación, IRAM, es una asociación civil sin fines de lucro, constituida como tal en 1935, y es reconocido como Organismo Nacional de Normalización por el Decreto del Poder Ejecutivo 1474/94. Es el organismo nacional que representa a la Argentina ante los organismos internacionales de normalización, como ISO, y Regionales de Normalización, como MERCOSUR y COPANT. Sus finalidades específicas son las establecidas en su estatuto social, entre las cuales cabe destacar las siguientes: - promover el uso racional de los recursos y la actividad creativa, y facilitar la

producción, el comercio y la transferencia de conocimiento, para contribuir a mejorar la calidad de vida, el bienestar y la seguridad de las personas;

- estudiar, aprobar y publicar normas, de aplicación voluntaria, sin limitaciones en los

ámbitos que ellas abarquen, de acuerdo con la metodología establecida por el reglamento de estudio de normas, entre otros documentos básicos que rigen la actividades de normalización;

- desarrollar servicios de certificación que contribuyan al desarrollo tecnológico, al

uso intensivo de las normas y a la mejora continúa de los productos, procesos y servicios, para el beneficio de los consumidores, de las propias empresas y de la sociedad en general.

Conceptos de la normalización. La normalización es la actividad que tiene por objeto establecer ante problemas reales o potenciales, disposiciones destinadas a usos comunes y repetidos, con el fin de obtener un nivel de ordenamiento óptimo en un contexto dado. Luego del proceso de normalización se obtienen las normas. La norma es un documento establecido por consenso y aprobado por un organismo reconocido que proporciona, para los usos comunes y repetidos, las reglas, las directivas o las características para las actividades o sus resultados, orientado a la obtención de un grado óptimo de orden en un contexto dado. Ttiene como base los resultados consolidados de la ciencia, la tecnología y la experiencia, y que se oriente hacia la promoción de los beneficios óptimos de la sociedad. Dentro de su estructura la norma cuenta con las partes siguientes. • Títulos (principal y secundario). • Introducción. • Objeto y campo de aplicación. • Documentos normativos para consulta. • Definiciones. • Capítulos normativos. • Anexos (normativos o informativos). • Bibliografía. La piedra basal de una norma es el consenso que es el acuerdo general al que se llega mediante un proceso de consulta en el que se han tenido en cuenta los sectores interesados, sin que haya habido una oposición firme y fundada de uno de ellos, y en el que se resuelven posiciones eventualmente divergentes. Este consenso no implica necesariamente unanimidad. La serie 9800. Para el estudio de esta serie se convocó a el Colegio de Farmacéuticos de Santa Fe I y II circunscripción, el Colegio de Farmacéuticos de Misiones, el Colegio de Farmacéuticos de Jujuy, el Colegio de Farmacéuticos de Entre Ríos, el Colegio de Farmacéuticos de Neuquén, el Colegio de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal, el Colegio de Farmacéuticos de Corrientes, el Colegio de Farmacéuticos de Santiago del Estero, el Colegio de Farmacéuticos de La Pampa, el Colegio de Farmacéuticos de Formosa, el Colegio de Farmacéuticos de Córdoba, la Universidad de Buenos Aires, la Universidad Maimónides, la Universidad de Rosario, la Universidad Católica de Córdoba, la Universidad Nacional de Misiones, la Universidad de Morón, la Universidad de Belgrano, la Universidad Argentina Kennedy, la Asociación Médica Homeopática, la Asociación Civil de Farmacéuticos Formulistas, la Asociación Argentina de Farmacia y Bioquímica Legal, la Asociación Médica Argentina, el Sindicato Argentino de Farmacéuticos y Bioquímicos, la Confederación Farmacéutica Argentina, la Cámara Argentina de Farmacias, la Cámara Argentina de Farmacias Homeopáticas, el Hospital Alemán, la Maternidad Sardá, la Farmacia Caledonia, el Laboratorio Bacon, el Ministerio de Salud de la Provincia de Buenos Aires, la Municipalidad de Rosario, la

Fuerza Aérea Argentina, el Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas de las Fuerzas Armadas. Esta norma, bajo el título general de Buenas Prácticas Farmacéuticas, se compone de las siguientes partes: Parte 1 - Atención al público en la farmacia. Parte 2 - Estructura y equipamiento de la farmacia. Parte 3 - Medicamentos de elaboración en la farmacia. Parte 4 - Radiofármacos. Parte 5 - Distribución y logística. Parte 6 - Gestión en tecnología médica. Parte 7 - Gestión de servicios de esterilización. Parte 8 - Atención al paciente en la farmacia hospitalaria. Parte 9 - Estructura y equipamiento de la farmacia hospitalaria. Parte 10 - Atención primaria de la salud. Parte 11 - Educación para el ejercicio profesional. Para el estudio de esta serie se trabajó en el seno del Subcomité y en distintos grupos de trabajo que fueron creados exclusivamente para tratar y estudiar cada parte. Asimismo, se creó un grupo de trabajo regional Córdoba de manera de federalizar el tratamiento de los temas. Estos grupos de tareas son dependientes del mencionado subcomité IRAM. La norma 9800-4. Radiofármacos. La Resolución 641/2000 del Ministerio de Salud constituyó un antecedente importante para la inclusión de un capítulo especial dedicado a las preparaciones radiofarmacéuticas o radiofármacos. A fines del 2007 se comienza con el estudio de la cuarta parte de esta serie llamada: IRAM 9800-4. Buenas Prácticas Farmacéuticas. Radiofármacos. Esta norma es aplicable a la elaboración de radiofármacos en farmacias de centros de salud o de diagnostico que cuenten con un área especifica de radiofarmacia, tanto públicas como privadas. En el estudio de esta norma se han tenido en cuenta los siguientes antecedentes: - Manual de Buenas Prácticas Radiofarmacéuticas ARCAL XV (Acuerdo regional de

cooperación de América Latina) Producción y control de radiofármacos. - Farmacopea Argentina 7ma Edición, Preparaciones Radiofármacos <1110>. - Real Decreto 479/1993, Anexo II, España. - Disposición ANMAT 2819/04 – Anexo VII Buenas prácticas de fabricación de

preparaciones radiofarmacéuticas - Norma AR 8.2.4. Uso de fuentes radiactivas no selladas en Instalaciones de

Medicina Nuclear – Revisión 1, Argentina. - Annex 3. Guidelines on Good Manufacturing Practices for radiopharmaceutical

products. World Health Organization. WHO Technical Report Series, No. 908, 2003.

International Atomic Energy Agency. Technetium-99m Radiopharmaceuticals: Manufacture of Kits. Technical Reports Series No. 466. IAEA, Vienna (2008). ICRP – International Commission on Radiological Protection. Publication 103.

La IRAM en cuestión mantiene los lineamientos establecidos en la IRAM-ISO 9001:2008 y consta de los capítulos siguientes.

- Introducción. - Objeto y campo de aplicación. - Documentos normativos de consulta. - Definiciones. - Recursos humanos. - Estructura, equipamiento e instrumentos de medición. - Sistema de calidad. - Documentación. - Kits fríos o juegos de reactivos, material radiactivo, materia prima y material

de acondicionamiento. - Preparación. - Seguridad e higiene. - Auditoría interna. - Mejora continua. - Satisfacción del cliente. - Anexo A (Informativo) Bibliografía. - Anexo B (Informativo) Integrantes del organismo de estudio.

Es una norma destinada a los farmacéuticos, con el objeto de que implementen todos los medios disponibles a su alcance para garantizar la calidad, seguridad y eficacia de los radiofármacos que elaboren. Las Buenas Prácticas Farmacéuticas, entre las que se incluyen las BPR, constituyen un instrumento adecuado para clarificar y cumplir ese objetivo y facilitan el compromiso que asume el farmacéutico de promover un ejercicio profesional de excelencia en beneficio de aquellos a quienes la profesión responde. Esto contribuye a la rejerarquización de la prestación farmacéutica por parte de sus profesionales.

SÍNTESIS DE FDG-18F Y PRODUCCIÓN DE Na-18F

Marycel Figols de Barboza Gerencia de Producción de Radiofármacos

Diretoria de Radiofarmácia - DIRF Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares – IPEN–CNEN / SP

1 - Síntesis de FDG-18F (flúor deoxi glucosa) La aplicación clínica en medicina nuclear de FDG-18F con PET/CT, en el diagnóstico de diferentes patologías, es estudiada y evaluada desde el inicio de la década de 80. Inicialmente, su uso era restricto debido a la poca disponibilidad mundial de FDG-18F y de equipos específicos para imágenes [1]. El Fluor-18 fue utilizado en diferentes formas químicas inorgánicas por más de tres décadas como un radiofármaco para estudios experimentales involucrando una variedad de órganos. Desde la introducción en 1977 de 2-[18F]fluor-2 deoxy-D-glucosa (FDG-18F) por Ido y colaboradores[2-3], este compuesto proporcionó una herramienta eficaz en los estudios del metabolismo de la glucosa, juntamente con el PET (positron emitter tomography), en cardiología, neurología, oncología, así como en investigación y desarrollo [4]. La primera síntesis de FDG-18F y la primera aplicación en humanos fue en 1976, resultado de la colaboración de los investigadores de la Universidad de Pensilvana (National Institute of Health) y el Brookhaven National Laboratory (Long Island), donde fue realizada la síntesis y enviada vía aérea al aeropuerto de Filadelfia [5]. Posteriormente, las instituciones o centros de medicina nuclear con ciclotrón iniciaran la producción de FDG-18F- para uso propio y pasados 20 años, la producción y la distribución a locales distantes o apartados del centro productor fue el modo adecuado de proveer o disponer este radiofármaco [6-7-8]. La 18FDG fue diseñada después del marcaje de 2-deoxi-glucose (2-DG) con C-14 (14C-2-DG). La 2-DG es un derivado de la glucosa en que el grupo hidroxilo (-OH) del C-2 es substituido por un átomo de H. (Figura 1).

D-glucosa 2-deoxi-glucosa 2-deoxi-2-fluor-glucosa

Figura 1. Estructura de la D-glucosa; 2-DG (2-deoxi-glucosa) y 2-FDG (2-deoxi-2-fluor- glucosa), ilustrando modificación en el C-2. El comportamiento biológico de la 2-DG es similar a la glucosa, con algunas diferencias. Es transportada dentro del cerebro vía fosforilación por la hexoquinase, en esta etapa el grupo (–OH) substituido por el hidrogeno del C-2 no influencia en el proceso. Entretanto, en contraste con la glucosa, el metabolismo no prosigue más allá de la fosforilación, debido a que el grupo (-OH) es indispensable en la etapa siguiente.

Como resultado la 2-deoxi-D-glucosa-6-fosfato es captada por la célula comprobando la evidencia del metabolismo. La transferencia del método de marcación de 14C-2-DG para humanos requiere que la 2-DG sea marcada con un isótopo en que la propiedad química y la posición en la estructura de la deoxi-glucosa no alteren significativamente las propiedades bioquímicas, biológicas y de transporte. Este proceso puede ser alcanzado por el método de substitución isotópica entre el C estable de la molécula de 2-DG con un radioisótopo, tal como el C-11 o F-18 [9] El F-18 fue el isótopo de elección, debido no solo por la fuerte unión C-F, sino por las características físicas adecuadas, como la media vida (t ½ de 110 minutos) que permite enviar a locales distantes del centro productor, El esquema del marcaje de 2-DG con F-18 demanda la substitución del átomo de C por F-18, preservando las propiedades de la misma. La elección del C-2 o de otro átomo de carbono en la molécula puede ser modificada sen alterar los requisitos de transporte, el cual permite atravesar la barrera sanguínea cerebral (BBB) y la reacción con la hexoquinase. Por tanto, es conveniente asumir que la 2-deoxi-2[18F] flúor-D-glucosa (FDG) no puede ser substrato de la fosfo-hexose-isomerase. [Bessell] Sangue Cérebro

Barrera sanguínea cerebral

Figura 2. – Transporte de FDG-18F a través de la BBB Varios métodos de síntesis de FDG-18F fueron relatados en la literatura. (Tabla I). El método de Adamson (1970) envuelve la fluorización electrofílica de 3, 4, 6 triacetilglucal con el reactivo trifluormetil hipofluoruro (CF3OF) el cual fue la base da síntesis utilizada por Ido (1978) [8]. La otra síntesis accesible envuelve el uso de bi-fluoruro de potasio (KHF2) en la reacción nucleofílica (Packat, 1969) [18]. Entretanto, la dificultad en remover el grupo metil de la posición 3-O- reduce significativamente el rendimiento (~10%). El método desarrollado por Tewson y colaboradores permite una incorporación de 18F-(fluoruro) en el compuesto cíclico sulfuril (90%), mas con una reducción en el rendimiento de síntesis de aproximadamente 40 % o menos, en la etapa de hidrólisis del glucósido. [24-25]

Tabla I. Rutas de síntesis de FDG-18F (1976 – 1986)

Método electrofílico

Precursor Substrato Bibliografías

[18F]F2 3,4,6-tri-O-D-glucal Ido, 1978 [3]

[18F]F2 3,4,6-tri-O-D-glucal Shiue, 1982; [19]

18FDG-6-F

Hexoquinase

CH3CO2[18F] Adam, 1982; [9] Diksic &Jolly, 1983

[18F]F2 CH3CO2[18F]

D-glucal Ehrenkaufer, 1984;[14] Jewett, 1984[15]

[18F]F2 [18F]XeF2 3,4,6-tri-O-acetil-D-glucal Shiue, 1983 [20]; Sood, 1983 [21]

Método nucleofílico

Precursor Substrato Bibliografías

H[18F] Cs[18F] Metil-4,6-O-benzilidene-3-O-metil-2º-trifluorometanosulfonil-β-D-manopiranoside

Levy, 1982a, 1982b [16-17]

H[18F] Et2N[18F] Metil ou vinil 4,6_O-benzilidine-α-D-manopiranodie 2,3,-sulfato cíclico

Tewson, 1983a,b; Tewson [24-25 Soderlind, 1985

H[18F] KH[18F]F2 1,2-anhidro-3,4,5,6-di-isopropilidene -1-C-nitro-D-manitol

Szarek, 1982; [22] Beeley, 1984

H[18F] K[18F] Kryptrofix

1,2,4,6-tetra-O-acetil-2-trifluorometanesulfonil--β-D-manopiranoside

Hamacher, 1986

Estos estudios apuntaron los principales fundamentos para el desarrollo de la síntesis de la FDG-18F para estudios del metabolismo cerebral en humanos. Los resultados encaminaron las investigaciones para rutas alternativas de síntesis, con objetivo final de obtener altos rendimientos, así como una reducción del tiempo y de la complejidad del sistema de síntesis. La finalidad de los estudios fue el uso de Triflate como precursor y del complejo amino-poliéster (Kriptofix) [K/2.2.2]+18F-, que es utilizado para facilitar la reacción y como catalizador en la fase de transferencia. (Figura 3) Este complejo permite una fluorización nucleofílica eficiente y suave, en un nivel libre de carrier (n.c.a.). Uno de los objetivos fue perfeccionar la remoción del 2,2,2 Kriptofix, así como su detección en el producto final. El método mas simples para retener Kriptofix es fijarlo en filtro de resina catiónica (Sep-Pack), en la etapa anterior de la purificación. [10]

Figura 3. Síntesis de FDG-18F (Hamacher et al. 1986) [7]

Una producción en gran escala requiere la obtención de altas actividades para producir cantidades suficientes de producto final (FDG-18F-). Existen varios métodos ya establecidos para producción en alta escala. El método manual sin correcta protección, inevitablemente aumenta la tasa de exposición del operador, en el método semi-automático y en los procedimientos de síntesis totalmente automatizados y adecuados para una producción, las ventajas de estos métodos serían: alta pureza del producto final, reducción del tiempo de síntesis y disminución de la tasa de exposición al operador [5-6-7]. Actualmente hay un aumento considerable en la comercialización de módulos automáticos para síntesis de FDG-18F, que permite una producción en alta escala para uso clínico, seguro, eficiente y reproducible (Figura 4) [8-9] El 18F-[fluoruro] puede ser obtenido con alta actividad específica n.c.a. (no-carrier-added), por la reacción nuclear 18 O(n,p)18F usando como blanco, agua enriquecida (95-97)% en oxigeno-18 (18O). Al final de la irradiación el 18F-[fluoruro] es transferido directamente al módulo de síntesis por presión de gas He. Todos los materiales son adquiridos prontos para uso, en forma de “kits” de la firma ABX, conteniendo reactivos químicos, soluciones y filtros necesarios para la reacción nucleofílica, con alto grado de pureza, siendo fijados al módulo, 15 a 20 minutos antes del inicio de la síntesis. El proceso de substitución nucleofílica usando manose (Triflate) como precursor es de 25 minutos, las impurezas son retenidas automáticamente en los filtros de Alumina y C18 y el precursor marcado e hidrolizado en medio alcalino, es posteriormente esterilizado por filtro Millipore de 0.22μm. El producto final obtenido (16±0.6)ml de FDG-18F es dispensado en frasco estéril conteniendo buffer fosfato pH=7,0. Antes del fraccionamiento para distribuir las dosis a los clientes, muestras de 0,1mL son separadas y enviadas al control de calidad (químico, radionucleídico, radioquímico y microbiológico), para posterior aplicación clínica.

Figura 4 - Módulo de Síntesis (GE)

2 Producción de Na-18F (floruro de sódio) El radioisótopo emisor de positrón 18F- (fluoruro) tiene una larga historia como radiofármaco para del sistema óseo. Decae por β+, con una vida media de 110 minutos. Los principales fotones utilizados en la obtención de imágenes son de 511 keV, resultado de la interacción o aniquilación del positrón emitido y un electrón.

Después de su introducción en la medicina nuclear por Blau en la década de 60 y su aprobación para uso clínico por FDA (Food and Drug Administration) en 1972, el Ion F-18 (fluoruro) se torno un agente eficaz en las centellografías óseas hasta el desarrollo, en la década de 70, de los compuestos fosforados marcados con Tc-99m.[29] Durante décadas, antes de la introducción en la medicina nuclear del moderno sistema PET, el Na-18F fue reconocido como un radiofármaco ideal para imagen del sistema óseo. Este radiofármaco tiene características adecuadas por la alta y rápida captación ósea acompañada por el rápido clearance sanguíneo, resultando en alta relación hueso/background en un corto intervalo de tiempo. El 18F-(floruro) es incorporado en el tejido óseo en 50%, por el intercambio con el Ion hidroxilo de la hidroxiapatita. El remanente es distribuido en el fluido extracelular y eliminado inalterado vía renal (20 %) en 2 horas, no observando ligación con las proteínas plasmáticas. PLASMA TEjIDO ÓSEO no ligado (“pool”) Ligado (“pool”) K1 K3 [F-] [F-] [F-]-apatita K2 K4

Figura 5 - Modelo cinético del metabolismo óseo del F-18. (Brenner, 2004) [26] El 18F- es extraído del plasma en la proporción de la perfusión ósea seguido de un proceso fisiológico bien descripto, permitiendo realizar estudios cuantitativos del esqueleto con imagen dinámica con PET. Hawkins postulo tres compartimientos, un modelo de 04 parámetros para el comportamiento do 18F- en el espacio plasma; uncompartimiento no-ligado al hueso y otro ligado al hueso. El proceso fisiológico refleja la cinética del 18F- en el plasma como ilustra la figura 5: del compartimiento no-ligado al hueso, seguido del intercambio iónico con el grupo hidroxilo de la hidroxiapatita para formar a fluorapatita (fracción ligada), siendo captado en el hueso en la proporción al flujo sanguíneo y la actividad metabólica.[27] Imágenes del esqueleto, con alta calidad, pueden ser obtenidas una hora después de la administración del Na-18F. El modelo cinético PET en humanos fue iniciado en 1992 por Hawkins e col. y el primero relato de imágenes con PET de cuerpo entero fue publicado por Hoch en 1993. [28] El 18F-(fluoruro) puede ser producido en ciclotrón por la irradiación de água enriquecida en O-18 (95 – 97%), conforme la siguiente reacción nuclear: 18O (p, n)18F, en corto tiempo de irradiación Después de la irradiación el agua irradiada es transferida al módulo de recuperación con flujo de argon donde el 18F- queda retenido (98%) en el filtro de resina aniónica (QMA-ligh, Waters). Secar el filtro con aire eluyendo el 18F-

con 0,3 mL de bicarbonato de sodio 0,5M. La solución de Na-18F es diluída com 16 mL de solución salina 0,9%. Posteriormente, la solución es esterilizada por medio de una

membrana filtrante de 0,22µm-“Millipore”. El producto final presenta una pureza radioquímica >95%, pH = 5-8, estéril e libre de pirogenos. Referências Bibliográficas 1. Blau, M.; Nagler, W. and Bender, M.A., “F-18. A new isotope for bone

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4 CONTROL DE CALIDAD

El Control de Calidad es parte de las Buenas Prácticas de Manufactura (BPM) que se refiere al muestreo, especificaciones y ensayos, procedimientos de organización, documentación y autorización, que aseguran calidad satisfactoria en la utilización de un producto. Todo producto al ser administrado en humanos debe reunir requisitos de calidad que garanticen su pureza, integridad y eficacia. Para el caso particular de radiofármacos, deben ser considerados aspectos farmacéuticos y radiológicos. Así, los ensayos efectuados son los mismos exigidos para los productos farmacéuticos convencionales, bien como, son realizados ensayos específicos por se tratar de substancias radioactivas. La mayoría de los radiofármacos utilizados es administrada a los pacientes por vía parenteral y, por tanto, deben ser estériles y libres de pirógeno. Los radiofármacos deben ser sometidos a ensayos de control de calidad y están divididos en tres categorías: control químico, control físico y físico-químicos y controles biológicos 4.1 CONTROL DE CALIDAD DE FDG-18F La solución de FDG-18F debe ser límpida, incolora y libre de material con partículas, la solución debe ser observada a través de un vidrio de Pb, El pH de la solución inyectable de FDG-18F debe estar entre 4,5 y 8,5. La vida media física del F-18 es de 105 a 115 minutos, medido en detector adecuado para determinar el decaimiento radioactivo. La lectura es realizada durante un cierto período de tiempo, a cada 10 minutos durante 30 minutos. Pureza radioquímica Vários métodos analíticos son utilizados para determinar la pureza radioquímica de um radiofármaco. Entre ellos podemos destacar la cromatografía en papel, camada fina, gel y líquida de alta eficiencia, extracción por solvente, electroforesis en papel y intercambio iónico Existen en el mercado sistemas elaborados para leer las tiras de cromatografía, que son los denominados “scanners” que obtienen datos de la distribución radioactiva. En la práctica, el modo mas simples de evaluar es cortar la tira en varios segmentos y contarlos separadamente en un contador tipo pozo (Contador Gama). El valor del Rf para FDG-18F debe corresponder, dentro de un rango aceptable, al de la solución patrón de referencia de 18F- analizado en un cromatográma de TLC-SG (aluminio), desarrollada en acetonitrilo:agua (95:5,v/v) y escaneada en un radiocromatógrafo. La impureza radioquímica es calculada como la razón (en porcentaje) de la radioactividad del componente indeseable con la radioactividad total aplicada en el origen. La FDG-18F presenta un Rf de cerca de 0,4 - 0,5 en este sistema y el 18F¯ (floruro) permanece en el origen (Rf = 0). La pureza radioquímica de la FDG-18F debe ser >90%. Resíduos de solventes Cuando solventes residuales están presentes en la preparación final de la FDG-18F, los efectos farmacológicos, fisiológicos o tóxicos potenciales deben ser considerados. Cualquier solvente residual con potencial de toxicidad debe estar dentro de limites establecidos y adecuados y la conformidad con estos límites deben ser demostrada a través de métodos validados. El método de cromatografía a gas con detección por ionización de llama es utilizado y los limites de la USP para acetonitrilo, etanol y éter etílico son 0,04%, 0,5% y 0,5% respectivamente. Pureza química La pureza química de un radiofármaco es la fracción del material en la forma química deseada, independiente si está marcada o no. En el proceso de producción o síntesis de la FDG-18F, se utiliza el Kryptofix 2.2.2 (K-

222), que es un aminopoliéter, como un reactivo de transferencia para facilitar la reacción nucleofílica del Floruro [18F] en las preparaciones rutinarias de FDG-18F. Por causa de su toxicidad (DL50 35 mg/kg en rata), es muy importante el desarrollo de un método para análisis del K-222. Varias técnicas analíticas son aplicadas para determinar el nivel de Kryptofix en las muestras de análisis: la cromatografía en capa fina, a gas y la cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC). La cromatografia en capa fina (TLC-Alumínio) es el método más práctico por ser simples, utilizando como solvente hidróxido de amonia y metanol (1:9). Posteriormente, revelar la tira de TLC-Al con vapor de yodo, realizando un estudio comparativo con un patrón. Una mancha amarilla de aproximadamente 3cm desde el origen o local de aplicación evidencia la presencia de Kryptofix Esterilidad El ensayo de esterilidad debe ser realizado bajo un flujo laminar, Clase ISO 5, de modo aséptico, incubando una muestra de FDG-18F en diversos medios de cultivo por 14 días, os referidos medios ofrecen condiciones para el crecimiento de los más diversos microorganismos, incluyendo bacterias aeróbicas, anaeróbicas y hongos. La solución de FDG-18F puede ser distribuida antes de completar el test de esterilidad, el cual debe realizarse en 24 horas después de la fabricación o síntesis. Apirogenicidad Las endotoxinas son complejos con alto peso molecular asociados a la membrana externa de las bacterias Gram-negativas, sean patogénicas o no, y constituyen la mas importante fuente de pirógenos para la industria farmacéutica. Las endotoxinas presentan tamaños entre 0,05-1µm, son solubles y termoestables. Su presencia en una preparación puede causar síntomas como fiebre, escalofrío, dolores de cabeza, dilatación de las pupilas y transpiración. Estas reacciones pueden manifestarse en el paciente, en intervalo de 30 minutos a 2 horas después de su administración. El método “in Vitro” utilizado para la determinación de endotoxinas es el ensayo del Lisado de Amebócitos del Limulus polyphemus (LAL), basado en la gelificación de proteínas del lisado en presencia de endotoxinas. Conforme la USP, el limite de endotoxina para FDG-18F es de 175 Unidades de Endotoxina por dosis (UE/dosis), donde dosis es el volumen máximo administrado en el plazo de validez. Estabilidad La estabilidad de un radiofármaco es verificada para verificar por cuanto tiempo permanece en condiciones apropiadas para uso, con la finalidad para la cual es destinado, considerando las características físicas (propiedades organolépticas, decaimiento radioactivo), físico-químicas, químicas y biológicas. La FDG-18F se mantiene estable por 4 horas a partir del momento da la calibración, almacenada a temperatura ambiente, salvo indicación contraria del fabricante. Referencias Bibliográficas

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ENSEÑANZA DE RADIOFARMACIA EN LA UNIVERSIDAD M. Zubillaga, M. J. Salgueiro, C. Goldman, G. Martín, E. Rivera

Laboratorio de Radioisótopos, Cátedra de Física, Departamento de Fisicomatemática, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires. INTRODUCCION

Los radiofármacos constituyen uno de los pilares de la Medicina Nuclear Clínica siendo las principales herramientas utilizadas en el diagnóstico, la investigación de fenómenos moleculares involucrados en distintas enfermedades humanas y colaborando para el desarrollo de terapias efectivas. Es por ello que el crecimiento de la Medicina Nuclear, que está íntimamente ligado a la disponibilidad de nuevos radioisótopos y al descubrimiento de nuevos radiofármacos, se ha visto beneficiado de la continua evolución de la Radiofarmacia como disciplina, a la que han contribuido científicos de diferentes especialidades como la radioquímica, la química inorgánica y orgánica, la bioquímica, la fisiología y la farmacología. Entre las piedras fundamentales de esta evolución y crecimiento se incluyen el desarrollo continuo de nuevos radiofármacos del 99mTc, la síntesis automatizada de compuestos marcados con 18F, la marcación de péptidos para el mapeo exacto de metástasis y los avances en terapia con radioisótopos.

No obstante, el conocimiento y ejercicio de la disciplina Radiofarmacia estaría incompleto si no se abordara otro aspecto importante de la misma como es la inclusión de todas las actividades involucradas en el marco de las Buenas Prácticas Radiofarmacéuticas (BPR). Esto se debe a que la necesidad de desarrollar radiofármacos costo - efectivos y con estándares de alta calidad crece día a día. Así, la Radiofarmacia como especialidad multidisciplinaria, cuya área de actuación se circunscribe fundamentalmente a los radiofármacos, requiere que éstos sean tratados como una preparación extemporánea, cuya responsabilidad es competencia exclusiva del especialista en Radiofarmacia, tal como en la preparación de radiofármacos PET. Por lo tanto, éstas deben elaborarse exclusivamente en Unidades de Radiofarmacia, siguiendo las Normas de BPR bajo la responsabilidad de un especialista en Radiofarmacia.

LA RADIOFARMACIA EN EL MUNDO

En el área de la salud, la especialidad radiofarmacia ha sido establecida desde hace muchos años en países tales como Canadá, Australia, Inglaterra y Estados Unidos donde los Servicios de Radiofarmacia se desempeñan dentro del marco de normas de Buenas Prácticas en Radiofarmacia, y se encuentran a cargo de profesionales especializados, Radiofarmacéuticos, que han sido formados como tales en diferentes Universidades de estos países. Asimismo, la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha considerado la importancia de la Radiofarmacia publicando recomendaciones para las buenas prácticas farmacéuticas (BPF) de los radiofármacos que son preparados tanto en la industria como en los distintos servicios de Radiofarmacia hospitalaria, centralizada, etc.

Para citar un ejemplo, en el año 1993, el Ministerio de Sanidad y Consumo de la Dirección General de Farmacia y Productos Sanitarios de la Secretaria Técnica de la Real Farmacopea Española, determinó que la preparación de radiofármacos debe regirse

por las Normas de las BPR, tal como se cita en la Introducción del Anexo II del RD 479/93. El objetivo de éstas es la obtención de radiofármacos con una determinada forma y dosis prescrita y garantizando la radioprotección del operador en el marco de un programa de garantía de calidad instaurado en la radiofarmacia. Esto implica la generación y actualización constante de procedimientos de trabajo redactados, controlados y aprobados por facultativos responsables de la unidad, expertos/especialistas en Radiofarmacia. Por lo tanto, la Secretaría de estado de Universidades e Investigación del Ministerio de Educación y Ciencia aprobó en 1996 por resolución el programa de la Especialidad Radiofarmacia, publicado en conjunto con el Ministerio de Sanidad y Consumo, Ministerio de Educación y Cultura y el Consejo Nacional de Especialidades Médicas. Este documento define a la Radiofarmacia como la aplicación de la práctica farmacéutica que entiende en el estudio, preparación, control y dispensación de los medicamentos radiofármacos, tanto en su vertiente industrial como hospitalaria. Asimismo le asigna una duración de 2 años a dicha especialidad, para aquellos profesionales que posean la licenciatura en Farmacia y Ciencias Químicas.

LA RADIOFARMACIA EN LATINOAMERICA

La situación Latinoamericana es heterogénea. Mientras que en algunos países todos los Servicios Hospitalarios de Radiofarmacia se encuentran reconocidos por las autoridades sanitarias, con legislación propia, normas de BPR y dirigidos por especialistas en Radiofarmacia; en otros países, existen algunos pocos Servicios de Radiofarmacia cuya situación y legislación varía de país en país.

Sin embargo, la labor continua y el esfuerzo sostenido de los expertos del área junto con el apoyo del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) han posibilitado el crecimiento de esta especialidad en Latinoamérica. Mediante el proyecto RLA /6 /038 ARCAL XXXVIII “Armonización de Normas para el Aseguramiento de la Calidad de Radiofarmacia” se dió impulso a la implementación de las BPR a la práctica de la Radiofarmacia hospitalaria en los países participantes (Argentina, Bolivia, Brasil, Chile, Colombia, Costa Rica, Cuba, Ecuador, Guatemala, México, Paraguay, Perú, Uruguay, Venezuela). Su primer objetivo era asegurar y garantizar la calidad de los productos radiofarmacéuticos que provengan tanto del sector público como del privado, y de la práctica radiofarmacéutica en los hospitales a través de la elaboración de un documento técnico.

La situación en América Latina es similar en casi todos los países integrantes, donde aunque el OIEA brinda apoyo mediante proyectos que aportan soporte técnico-económico para las prácticas realizadas en la Radiofarmacia y capacitación a los profesionales y técnicos involucrados, no existe la contrapartida del soporte legal sanitario emanada de los correspondientes gobiernos que obligue a la puesta en práctica de los resultados obtenidos en el desarrollo de dichos proyectos. Por lo tanto, la sustentabilidad de la especialidad Radiofarmacia debe partir del mismo interés de los profesionales en el área, quienes deben gestionar los recursos institucionales necesarios para mantenerla vigente.

No obstante, actualmente en algunos países la involucración de asociaciones profesionales y académicas (colegios, academias, asociaciones, etc.) comienza a hacerse presente para tratar de llenar los vacíos regulatorios existentes, trabajando en documentos de recomendaciones, normas y guías que ayuden a los profesionales del área a establecer programas de calidad en el marco de las BPR. Esto debiera ser acompañado de la formación de recursos humanos a nivel de grado y/o postrado por parte de las mismas instituciones, puesto que de lo contrario se dificultaría el crecimiento y compromiso con esta especialidad.

LA RADIOFARMACIA EN ARGENTINA El panorama en nuestro país es el siguiente: • Actualmente no se cuenta con legislación específica para la habilitación de servicios

de Radiofarmacia.

• Sin embargo, el Instituto Nacional del Medicamento (I.NA.ME) dependiente de la Administración Nacional de Medicamentos, Alimentos y Tecnología Médica (ANMAT) ha publicado en el Anexo VIII de las BPF, la sección correspondiente para la producción de radiofármacos en la industria. Esta legislación aún no ha sido extendidas a la producción de radiofármacos en las Unidades de Medicina Nuclear, puesto que para ello falta el compromiso gubernamental para la regulación en materia de creación y habilitación de Unidades de Radiofarmacia, así como el reconocimiento para la especialización de profesionales del área de la salud en Farmacia Nuclear.

• En la Farmacopea Argentina 7ma Edición se incluyeron las monografías de las

Preparaciones Radiofarmacéuticas. Esto consolida el reconocimiento de los Radiofármacos como Medicamentos.

• En el Anexo V de la Resolución 566/2004 del Ministerio de Educación, Ciencia y

Tecnología están incluidas las actividades profesionales reservadas al título de Farmacéutico (incumbencias), que incluyen la Farmacia Nuclear.

• En los últimos años el rápido avance en la implementación de la tecnología PET

(Tomografía por Emisión de Positrones) en nuestro país y en el mundo, ha puesto de manifiesto la imperiosa necesidad y requerimiento del cumplimiento de las buenas prácticas de fabricación y control (BPFC) aplicadas a radiofármacos, enmarcadas en un programa de Garantía de la Calidad.

EL ROL DE LAS UNIVERSIDADES EN LA ENSEÑANZA DE LA RADIOFARMACIA Como surge de todo lo antedicho, en Argentina no existe un profesional habilitado para el ejercicio específico de la Radiofarmacia. Sin embargo, muchas universidades nacionales y provinciales y aún privadas, han tomado conocimiento de la situación sanitaria respecto de esta especialidad y han incluido en los planes de estudios de diversas carreras técnicas y universitarias la Radiofarmacia como materia de estudio. Es decir que profesionales y técnicos de diversas especialidades son formados en los

conocimientos básicos de esta disciplina con el objetivo principal de difundir su correcto manejo y utilización.

El marco legal para tal inclusión es avalado por la Ley de Educación Superior que en su artículo 43 establece que:

“…los planes de estudio de carreras correspondientes a profesiones reguladas por el Estado, cuyo ejercicio pudiera comprometer el interés público, poniendo en riesgo de modo directo la salud, la seguridad y los bienes de los habitantes, deben tener en cuenta los contenidos curriculares básicos y los criterios sobre intensidad de la formación práctica que establezca el Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología en acuerdo con el Consejo de Universidades. Esto hace que las carreras de Farmacia deban ser acreditadas periódicamente por la COMISION NACIONAL DE EVALUACION Y ACREDITACION UNIVERSITARIA (CONEAU) o por entidades privadas constituidas con ese fin, de conformidad con los estándares que establezca el MINISTERIO DE EDUCACION, CIENCIA Y TECNOLOGIA en consulta con el CONSEJO DE UNIVERSIDADES.”

Por lo cual, el Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología incluye en su Resolución 566/2004, “Fundamentos de Radiofarmacia” entre los contenidos curriculares básicos dentro del área temática “Tecnología Farmacéutica y Biofarmacia”.

LA ENSEÑANZA DE LA RADIOFARMACIA La Sociedad Española de Radiofarmacia (SERFA) define a la misma en su nuevo Programa formativo de la especialidad como:

“… especialidad sanitaria que estudia los aspectos farmacéuticos, químicos, bioquímicos, biológicos y físicos de los radiofármacos. Asimismo, la Radiofarmacia aplica dichos conocimientos en los procesos de diseño, producción, preparación, control de calidad y dispensación de los radiofármacos, tanto en su vertiente asistencial – diagnóstica y terapéutica – como en investigación. Se responsabiliza del buen uso de los radiofármacos a través de la adecuada selección, custodia y gestión de los mismos, en aras de conseguir una óptima utilización con calidad, segura y coste-efectiva, de acuerdo con las exigencias de la buena práctica radiofarmacéutica.”

Por lo tanto, la enseñanza de la Radiofarmacia tiene como objetivo principal formar a los profesionales a impulsar la utilización racional de las preparaciones radiofarmacéuticas. Para ello, la Universidad debe capacitar al alumno en los principios básicos de la protección radiológica, el establecimiento de criterios y desarrollo de métodos para la adecuada selección de los radiofármacos en la unidad sanitaria, y la elaboración de los protocolos necesarios para la elaboración y el control de calidad de los radiofármacos. El objetivo final de la formación Universitaria para un Especialista en Radiofarmacia consiste en capacitarlo para que en su función de responsable de una Unidad de Radiofarmacia, sea capaz de:

1) Asegurar que el aprovisionamiento, preparación, control, documentación y

conservación de los radiofármacos se realiza de acuerdo con las Normas y la legislación vigente.

2) Establecer y firmar las instrucciones específicas de preparación y control de los radiofármacos.

3) Comprobar el correcto mantenimiento de los locales y equipos utilizados en la

preparación, control y conservación de los radiofármacos.

4) Garantizar la calidad de los radiofármacos preparados y conservar el resultado de los controles y verificaciones realizados.

5) Participar y organizar actividades docentes y/o formativas relacionadas al

ejercicio de la Radiofarmacia.

6) Llevar a cabo actividades de investigación en áreas relacionadas con su actividad profesional.

7) Establecer las relaciones con los órganos directivos de la unidad sanitaria y formar

parte de las comisiones en las que sus conocimientos y experiencia sean necesarios o de utilidad, así como establecer vías de comunicación con otros profesionales sanitarios.

8) Establecer un programa de calidad interno de la unidad y participar en programas

de Garantía de Calidad asistencial y gerencial en los que su competencia pueda ser de utilidad.

9) Participar en programas de farmacovigilancia.

10) Establecer los programas de vigilancia radiológica de la Radiofarmacia y

garantizar la Protección Radiológica de los pacientes, trabajadores y público. RADIOFARMACIA EN LA UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES

La Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires se ha acogido a la Resolución 566/2004 mediante la inclusión de la asignatura Radioafarmacia como materia optativa de su plan de estudios en el año 2004. Esto resultó en que aquellos estudiantes de la carrera de Farmacia que quisieran voluntariamente cursar la asignatura podrían adquirir los conocimientos necesarios para un eventual ejercicio profesional. Alrededor de 15 alumnos entre estudiantes de la carrera de Farmacia y profesionales ya recibidos, inscriptos como alumnos vocacionales, aprobaron esta materia y actualmente se encuentran trabajando en el área. Sin embargo, con la reforma del plan de estudios de la carrera de Farmacia abordada en el año 2008 y el crecimiento de las técnicas de diagnóstico por imágenes que se realizan en los servicios de Medicina Nuclear, la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires entendió la importancia de su inclusión como materia

electiva dentro de este nuevo plan de estudios cuyos fundamentos han quedados plasmados en un documento presentado oportunamente a la Secretaria Académica de esta alta casa de estudios. Estas razones incluyen, entre otras: • Que la Asociación Argentina de Farmacéuticos de Hospital propuso una guía de

gestión para Servicios de Farmacia en Establecimientos Asistenciales, donde retoma en su anexo, la Resolución del Ministerio de Salud 282/94 que clasifica los establecimientos de acuerdo a su nivel de riesgo. Esta propuesta se cristalizó en la Resolución 641/00 del Ministerio de Salud en la que se aprueban las Normas de Organización y Funcionamiento de Farmacias en Establecimientos Asistenciales, incorporándose a los mismos al Programa Nacional de Garantía de Calidad de la Atención Médica. En esta Resolución y de acuerdo a la definición de los niveles de riesgo de los Servicios de Farmacia de diferentes establecimientos asistenciales públicos y privados, el Nivel de riesgo III (alto riesgo) deberá desarrollar entre sus actividades, la Radiofarmacia.

• Que en la Farmacopea Argentina 7ma Edición, Vol. I se define como Producto farmacéutico a todo preparado que contiene uno o varios principios activos y excipientes, formulados bajo una determinada forma farmacéutica, Medicamento a toda preparación o producto farmacéutico empleado para la prevención, diagnóstico y/o tratamiento de una enfermedad o estado patológico, o para modificar sistemas fisiológicos en beneficio de la persona a quien se le administra y en el capítulo <1110> Preparaciones Radiofarmacéuticas define a las Preparaciones radiofarmacéuticas (Radiofármacos) como todo producto farmacéutico que, una vez terminado y listo para ser empleado, contiene uno o más nucleidos radiactivos (radioisótopos), incluidos con un propósito médico. Todo esto consolida la inclusión de los Radiofármacos como Medicamentos.

• Que en el artículo 1 de la Ley Nacional de Medicamentos Nº 16.463 publicada en

el Boletín Oficial el 08/08/64 se regula que “Quedan sometidos a la presente ley y a los reglamentos que en su consecuencia se dicten, la importación, exportación, producción, elaboración, fraccionamiento, comercialización o depósito en jurisdicción nacional o con destino al comercio interprovincial de las drogas, productos químicos, reactivos, formas farmacéuticas, medicamentos, elementos de diagnóstico y todo otro producto de uso y aplicación en la medicina humana y las personas de existencia visible o ideal que intervengan en dichas actividades. En su artículo 2 dice: “Las actividades mencionadas en el artículo 1° sólo podrán realizarse, previa autorización y bajo el contralor del Ministerio de Asistencia Social y Salud Pública, en establecimientos habilitados por el mismo y bajo la dirección técnica del profesional universitario correspondiente, inscripto en dicho Ministerio” y en su artículo 3: “Los productos comprendidos en la presente ley deberán reunir las condiciones establecidas en la Farmacopea Argentina y, en caso de no figurar en ella, las que surgen de los patrones internacionales y de los textos de reconocido valor científico.”

• Que en el Anexo V de la Resolución 566/2004 del Ministerio Educación, Ciencia y Tecnología están descriptas las actividades profesionales reservadas al título de Farmacéutico (incumbencias). Debido a que los Radiofármacos son medicamentos, queda obviamente incluida la especialidad Radiofarmacia.

• Que la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha publicado recomendaciones para las BPF de los Radiofármacos que son preparados tanto en la industria como en los distintos servicios de Radiofarmacia (hospitalaria, centralizada, etc.). La Autoridad Sanitaria Nacional las ha adoptado en la Disposición ANMAT 2819/04, Anexo VII Buenas Prácticas de Fabricación de Preparaciones Radiofarmacéuticas.

• Que la Subcomisión de preparaciones Radiofarmacéuticas de la Farmacopea

Argentina está trabajando actualmente en la redacción de las monografías específicas de cada Radiofármaco. Asimismo, la Autoridad Sanitaria (INAME-ANMAT) ha redactado la Disposición 2009/07 que regula la inscripción y registro de los reactivos de diagnóstico de uso “in vivo”, entre los que se encuentran las Preparaciones Radiofarmacéuticas.

Así, los cursos de Radiofarmacia que se dictarán en el marco del plan de estudios de la carrera de Farmacia tienen como objetivos introducir a los alumnos en las bases de la utilización de los radioisótopos y las radiaciones ionizantes en la profesión farmacéutica y brindar conocimientos básicos para generar en los alumnos criterios de evaluación y selección de distintas metodologías que utilizan radiaciones ionizantes. Por lo tanto, la inclusión de Radiofarmacia como materia electiva del plan de estudios de la carrera de Farmacia en la Universidad de Buenos Aires constituye un nuevo espacio para el fortalecimiento y desarrollo de esta especialidad tan relegada en los últimos tiempos.

REFERENCIAS

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2) RLA/6/038 - ARCAL XXXVIII. Armonización de Normas para el aseguramiento de Calidad en Radiofarmacia. Países participantes: Argentina, Bolivia, Brasil, Chile, Colombia, Costa Rica, Cuba, Ecuador, Guatemala, México, Paraguay, Perú, Uruguay, Venezuela.

3) Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología, EDUCACION SUPERIOR, Resolución 566/2004.

4) http://www.radiofarmacia.org/sobre-la-serfa/verificaciones realizados 5) Disposición ANMAT Nº 2819/2004 y modificaciones. 6) Annex 3 Guidelines on Good Manufacturing Practices for radiopharmaceutical

products Organización Mundial de la Salud (OMS). WHO Technical Report Series, No. 908, 2003.

7) Ministerio de Sanidad y Consumo de la Dirección General de Farmacia y Productos Sanitarios de la Secretaria Técnica de la Real Farmacopea Española, Normas de las BPR Anexo II del RD 479/93. 2 de abril. BOE de 7 de mayo.

8) Secretaría de estado de Universidades e Investigación del Ministerio de Educación y Ciencia. Programa de la Especialidad Radiofarmacia, publicado en conjunto con el Ministerio de Sanidad y Consumo, Ministerio de Educación y Cultura y el Consejo Nacional de Especialidades Médicas. 1996.

9) Farmacopea Argentina 7ma Edición. 10) Resolución 641/00 del Ministerio de Salud

11) Díaz M, Quesada J, Ramírez G, Savio E. Adecuación de los servicios de Radiofarmacia hospitalaria de Costa Rica a la normativa y criterios internacionales. Revista de la OFIL.14;4:23-29, 2004.

12) María del Carmen Vidal Casero. La evolución de la reglamentación de los medicamentos desde la promulgación de la ley del medicamento en 1990. Periodo 1990-2000. Su problemática. DS Vol. 8, Núm 2, Julio-Diciembre 2000.

RADIOFARMACOS BASADOS EN GALIO-68 María Cecilia Gil y Lorena Cantuarias

CGM Nuclear S.A. Santiago,CHILE.

INTRODUCCION El creciente interés por desarrollar radiofármacos basados en Galio-68 (68Ga) durante los últimos años se ha debido tanto al gran avance tecnológico de los equipos para diagnóstico por imágenes, cada vez más específicos como las Cámaras PET y PET/CT, que necesitan utilizar radiofármacos emisores de positrones , como así también al resurgimiento del generador 68Ge/Ga68 el cual ha estado en investigación y desarrollo desde la decada del 70 (1y2) y más recientemente el desarrollo de nuevos y más específicos radiofármacos basados en Ga68 con Maecke y col.(3,4). PRODUCCIÓN DE GALIO-68 (68Ga) El Galio es un elemento semi-metálico del grupo 13 (IIIa) de la tabla periódica, que ha sido utilizado en el tratamiento de diversas enfermedades, entre ellas cáncer e infencciones. El 68Ga, decae un 98% por emisión de positrones (β+) y 11% por captura electrónica (CE), su vida media es corta 67,6 min y es obtenido por decaimiento del Germanio-68 (68Ge), lo que permite producirlo a través de un sistema generador 68Ge/Ga68 el que fue ya desarrollado durante la decada del 70 (1,2). El 68Ge que es el radioisótopo padre tiene una vida media larga 270,8 días, es producido por ciclotrón usando como blanco oxido de Ge (Ga2O3) por reacción (p,2n), decae por CE y puede ser fuertemente absorbido a diferentes soportes sólidos tales como óxidos metálicos (Ej.: Ti o Sn) o a resinas orgánicas (pirogalol-formaldehído) (3,4). Su larga vida media permite que el generador tenga una vida útil de 7 – 8 meses, dependiendo de la frecuencia de uso, puede ser producido rutinariamente y distribuido fácilmente. La gran diferencia entre la vida media del padre y del hijo hace posible alcanzar el equilibrio secular aproximadamente a las 2 horas post elusión, lo que hace posible poder eluirlo múltiples veces durante la jornada de trabajo. Por lo tanto disponer del generador de 68Ge/Ga68 en el Laboratorio de radiofarmacia implica considerables ventajas al poder acceder a la preparación de radiofármacos emisores PET independientemente de la disponibilidad de un ciclotrón. El generador de 68Ge/Ga68 actualmente esta disponible comercialmente y es producido por diferentes proveedores y en diferentes diseños que son eluídos con HCl de distinta concentración (0,1 a 1,0M) Fig. 1.

Fig 1. Comparación entre distintos generadores según el proveedor. Los generadores de 68Ge/68Ga utilizan diferentes columnas para retención del 68Ge, que pueden ser de dioxido de Ti (TiO2) o de Sn (SnO2). Por Ej.: Eckert & Ziegler de Alemania y Cyclotron Co Ltda. de Rusia usan TiO2 como columna de retención del 68Ge y eluyen el 68Ga con HCl 0,1M y el provisto por I.D.B. Holland B.V. y producido por Laboratorio IThemba de Sud-Africa que usa columna de SnO2 y HCl 0,6M como eluyente, aprovechando que las características químicas del padre Ge(V) y del hijo Ga(III) son lo suficientemente diferentes como para permitir la fácil separación de ellos(2). Uno de los aspectos más importante en el uso del generador 68Ge/Ga68 para producción de radiofármacos para estudio Clínicos de PET, es la pureza, la forma y la concentración química del eluato que pueden ser perjudicadas debido a:

1. Posible desprendimiento (breakthrough) del padre 68Ge, de larga vida media, desde la columna del generador de TiO2 es aproximadamente de 10-3 % de la actividad total del 68Ga eluído(11).

2. La presencia de otros cationes metálicos en el eluído. Generalmente el eluato contiene impurezas críticas como Fe(III), Mn(II), Zn(II) y Ti(IV) que también puede ser eluídas del generador, en concentraciónes relativamente altas, por lo que no se obtiene un eluído suficientemente puro y los cationes metálicos presentes compiten con el 68Ga. Por ello es recomendable no utilizar las primeras elusiones del generador y purificar el eluído, antes de la marcación con el fin de obtener un radiofármaco de alto rendimiento de marcación y alta actividad especifica.

3. La concentración del 68Ga debe ser baja, debido a que se usan nano-molar cantidades del péptido a marcar y de acuerdo al perfil de elusión del generador

Fig 2, este se eluye con 8 – 10 ml de HCl 0,1M , por lo tanto es necesario la concentración del eluído antes de la reacción de marcación.

Perfiles de elucion

-2000

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

0 2 4 6 8 10 12

Vol de elucion

Act

de

eluc

ion

(mic

roC

i)

21/08/200921/08/2009 acumulativa14/09/200914/09/2009 acumulativa

Fig. 2. Perfil de elusión del generador de 68Ge/Ga68 Debido a estas razones es necesario purificar y concentrar el eluído del generador antes de proceder a la reacción de marcación. Se han descripto tres métodos con el fin de concentrar y purificar el eluído del generador siendo el más recomendable el uso de una columna de intercambio catiónico como por Ej.: AG 50W-X8 (400 mesh) Biorad, Hercules, CA,USA eluída posteriormente con una mezcla de HCl/acetona (7y 8)

MARCACION DE PEPTIDOS La radiomarcación de péptidos con fines de radiodiagnóstico y radioterapia ha aumentado considerablemente los últimos años debido a que ofrecen mayores ventajas frente a los anticuerpos tanto desde el punto de vista de farmacocinética como de la penetración tumoral, debido a su menor peso molecular. Además la corta vida media del 68Ga lo hace compatible con la farmacocinética de radiofármacos basados en la marcación de biomoléculas de bajo peso molecular como fragmentos de anticuerpos, péptidos, oligonucleótidos y otros(7-12). Los receptores peptídicos que presentan alta expresión en tumores han sido el foco de interés para la investigación y desarrollo de radiofármacos para oncología nuclear, tanto para diagnóstico basados en 68Ga como marcados con otros radionucleídos emisores de positrones: 18F, 64Cu o con emisores gamma: 99mTc, 111In y 67Ga como así también con emisores de partículas β- como 90Y, 177Lu y 213Bi para radioterapia (14).

Fig. 3. Marcación de receptores usando biquelantes El ejemplo más representativo en radiomarcación de péptidos es el caso de los receptores de somatostatina (SSRT) que se han encontrado no sólo en tumores neuroendocrinos (TNE) sino también en células de carcinoma renal, en cáncer pulmonar, mama, próstata y otros. La marcación tanto de peptidos como de otras biomoléculas con cationes metálicos, Fig 3, ha llevado a la utilización de Agentes quelantes bifuncionales (AQBF) que permitan enlazar por un lado al radionucleído y por el otro a la biomolécula, ESQUEMA 1, obteniendo radiofármacos más estables que los marcados por métodos directos. En el caso de los cationes metálicos trivalentes como el Galio que forman enlaces químicos fuertes y por tanto complejos estables con ligandos policarboxílicos y poliamínicos como el ácido 1,4,7,10-tetra-azaciclododecano-N,N’,N’’,N’’’tetra acético.(DOTA), el AQBFde elección será el DOTA, el cual debe ser conjugado al péptido utilizando procesos descriptos en bibliografía. (5 ,6). La conjugación del DOTA al péptido implica primeramente la protección del grupo amino del péptido usando diterbutil-dicarbonato (BOC-Anhidro), obteniendo los respectivos péptidos protegidos: BOC-TOC/TATE/NOC/LAN. La conjugación de AQBF se realiza por enlace tipo amida entre el carboxilo del agente quelante con un grupo amino libre de la Lisina del péptido.

ESQUEMA 1. Método Indirecto: Conjugado estable y alto rendimiento de

marcación. Método de elección. La química de los cationes metálicos (+3) se caracteriza por formar complejos estables con átomos como O y N, a través de enlace covalente coordinado, con quelantes tipo poliamino/policarboxílicos. Entre ellos el DOTA es uno de los más indicados y además es más inerte que otros generalmente usados (Ej.: DTPA). Por lo tanto el AQBF de elección para la marcación de péptidos con cationes (+3) es el DOTA. . La conjugación del DOTA al péptido implica primeramente la protección del grupo amino del péptido usando diterbutil-dicarbonato (BOC-Anhidro), obteniendo los respectivos péptidos protegidos. La conjugación de AQBF se realiza por enlace tipo amida entre el carboxilo del agente quelante con un grupo amino libre de la Lisina del péptido. (16) ESQUEMA 2.

ESQUEMA 2: Conjugados del DOTA-PEPTIDO.

+

BIOMOLECULA

CONJUGADO

BIOMELECULA MARCADA

RADIONUCLEIDO

AGENTE QUELANTE BIFUNCIONAL

+

+

BIOMOLECULA

CONJUGADO

BIOMOLECULA MARCADA

RADIONUCLEIDO

AGENTE QUELANTE BIFUNCIONAL

+

Uno de los primeros Radioisótopos utilizados en la marcación de péptidos para obtención de imágenes cintigráficas para detección de TNE, fue el 111In-Octreotide, pero sus características físicas poco conveniente en la detección de tumores pequeños han llevado al uso de emisores de positrones como el 68Ga. Los peptidos similares a la somatostatina que se han usado son octapéptidos usando DOTA como biquelante y obteniendo los conjugados correspondientes: Tyr3-Octreotido--------------TOC-------------DOTATOC Tyr3-Octreotate--------------TATE-----------DOTATATE Lanreotide--------------------LAN-------------DOTALAN NaI3-Octreotido--------------NOC----------------DOTANOC Otros peptidos usados son la Bombecina BOM: DOTABOM y también los peptidos RGD ciclicos (14) y Anexina (13). También se han marcado anticuerpos como Rituximab (anti CD.20) y complejos como Citrato y fosfonatos. Con el fin de evitar las altas dosis de irradiación al operador y disminuir el tiempo de producción del Radiofármaco al utilizar emisores de positrones de vida media corta se han desarrollado módulos automáticos comercialmente disponibles (Ecklert y Ziegler)y semiautomáticos basados en esquemas como el descripto en el ESQUEMA 3 los cuales son armados dentro de una campana de flujo laminar blindada, con el fin de cumplir con las condiciones de Buenas Prácticas de Manufactura (BMP) y con las normas de Radioprotección. Todos los módulos permiten:

I. La elusión del generador con 8 ml de HCl 0,1M II. Purificación y concentración del 68Ga en una columna catiónica. III. Marcación del conjugado IV. Purificación y esterilización del conjugado marcado.

.

ESQUEMA 3. Módulo de purificación y concentración del 68GaCl3 eluído y de

Marcación, purificación y esterilización del conjugado marcado. PROCEDIMIENTO USANDO UN MODULO SEMIAUTOMÁTICO El generador se eluye con 7,7-8 mL de HCl 0,1M hacia la columna catiónica. El 68Ga es retenido cuantitativamente en la columna de intercambio cationica y posteriormente purificado de otras impurezas catiónicas como Ge, Ti, Fe, Zn y Al, lavando la columna primeramente con 1mL de solución S1: HCl 0.15N / Acetona (20/80), y posteriormente eluyendo cuidadosamente con 0,4 ml de solución S2: HCl 0,05N / Acetona (2/98) recibiendo el eluído en el frasco reacción previamente colocado en un horno seco precalentado a 119ºC en el cual se ha colocado una solución del péptido de 14 nmol en 5mL de agua estéril desionizada y apirógena. Para obtener mejor eficiencia, la elusión se realiza pasando primero 0,15 mL y se deja reposar 2 minutos, y posteriormente se pasan los 0,25mL restantes. Posteriormente la mezcla se deja reaccionar durante 10min a 90ºC. La mezcla de reacción se purifica usando una minicolumna Sep-Pak C18. El conjugado retenido en la columna se lava con 2mL de agua y se eluye con 0,4 ml de etanol, que se reciben en un frasco que contiene 10 mL de solución salina y se esteriliza por Millipore 0,22µm estéril. Protocolo de Marcación Materiales: Preparar las siguientes jeringas: 1 x 10 mL HCl 0,1M 4 x 1 mL agua

1 x 2 mL agua 1 x 1 mL S1 1 x 0,4 mL S2 1 x 0,5 mL etanol Frasco desecho de 20 mL Frasco reacción de 7 mL con 5 mL de agua y 14 nm del conjugado 1 frasco con 10 mL de solución salina 1 frasco estéril sellado 1 filtro estéril 0,22 µm 1.- Precalentar el calefactor (horno seco) a 119ºC, Cuando el horno alcanza esa Tº, ajustar el reloj a 12 min. 2.- Eluir el generador con 7,7 – 8,0 mL de HCl 0.1M, en un período de 2 minutos. El líquido va a desecho y el 68Ga y las impurezas catiónicas quedan retenidos en la columna. 3.- La columna se lava con 1.0 mL de una solución de HCl 0,15M / Acetona (20/80), el 68Ga queda retenido cuantitativamente en la columna y se eluye hacia el frasco de reacción, que contiene 14 nmoles del conjugado/5mL de agua estéril, desionizada y apirógena (Tipo Milli-Q). Para optimizar la recuperación del 68Ga desde la columna, primero se agregan 0.15 mL del eluyente, y después de 2 min se agregan los 0.25 mL restantes. 4.- Dejar reaccionar la mezcla incubando durante 10 min a 90 - 100ºC. 5.- La mezcla de reacción se pasa por una columna C18 Sep Pack, purificando el conjugado marcado al succionar la mezcla de reacción a través de la columna, volverla al frasco y volver a succionar a través de la columna dejando el conjugado marcado retenido en la columna y descartando el líquido hacia el frasco reacción. 6.- Lavar el conjugado marcado con 2,0 mL de agua que se eliminan y dejando el conjugado retenido en la columna y posteriormente se eluye con 0,4 ml de Etanol, hacia un frasco que contiene 10 ml de solución salina, la cual se esteriliza por fitro de 0,22 µm. 7.- Se separa la muestra para Control de Calidad 8.- Se mide la Actividad y se etiqueta el frasco para despachar. Limpieza y Reacondicionamiento del Equipo Una vez terminado el proceso el equipo debe reacondicionarse para una nueva producción: Materiales: Jeringas de 1 mL: 2 X1 mL agua 1 X1 mL etanol 1 X1 mL HCl 4M 1X 3 mL aire

Acondicionar la columna C18 Pasar 1 mL de Etanol Pasar 1 mL de agua Pasar 1 mL de Aire Acondiciona la columna Catiónica Pasar 1mL de HCl 4M Pasar 1 mL de agua Pasar 1 mL de aire CONTROLES DE CALIDAD DEL 68Ga-DOTA-PEPTIDO Determinación de la Pureza Radioquímica Método A La Pureza radioquímica se determino por Cromatografía Líquida usando como Soporte ITLC-SG y/o TLC-SG (Merck) y como Solvente Citrato de Na 0,1M pH 5,5.

Soporte ITLC-SG TLC-SG

Solvente Cit-Na 0,1M Cit-Na 0,1M

Rf68Ga-Conjugado 0.0 0.0

Rf68Ga Cll3 1.0 1.0 Tabla 1: Cromatografía del 68Ga-DOTA-PEPTIDO

Método B Usando minicolumnas SepPak C18, ESQUEMA 4, La columna bede ser acondicionada con buffer acetato 0.1M pH 5,5 y activada con Etanol o metanol. Posteriormente se siembra 0,1 -0,2 mL de la muestra Control y el RI libre se eluye con 3 -5 mL de buffer acetato y el péptido marcado con 3 -5 mL de metanol o Etanol. Este segundo método se utiliza también para validación del método A por ser más exacto y también se usa para purificar el péptido marcado en caso necesario.

Columnas Sep-Pack C18

ESQUEMA 4

FOTO 1 y 2. Módulo de marcación con 68Ga instalado dentro de una campana de flujo laminar blindada.

FOTO 2.

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avances en radiofarmaciapágina 2 prÓlogo en la reunión de radiofarmacéuticos que se celebró...

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