radiofarmaci

Con il termine "radiofarmaci" si definiscono i preparati "radioattivi" con caratteristiche chimico-fisico-biologiche che rispettano tutte le normative previste dalla F.U. per la somministrazione nell'uomo. Il loro impiego diagnostico o terapeutico deve quindi essere preventivamente autorizzato, per ogni indicazione e modalità di somministrazione, dalle Autorità Sanitarie, come qualunque altro medicinale.

radioisotopo impiego
Tecnezio 99 In vivo. Viene usato per scintigrafie sceheltriche, epatiche, renali, cerebrali, tiroidi per i bambini, funzionalità epatica. Tempo di dimezzamento: 6 ore
Iodio 131 In vivo. Usato per la tiroide, le renografie e il totalbody. Tempo di dimezzamento: 8 giorni.
Tallio 201 In vivo. Serve per scintigrafie del miocardio. Tempo di dimezzamento: 3 giorni.
Iodio 125 In vitro. Serve per tutte le analisi di radioimmunologia. Tempo di dimezzamento: 60 giorni.
Trizio Usato raramente. Tempo di dimezzamento: 12 anni circa.
Carbonio 14 Usato raramente.

Nella medicina nucleare i nuclidi vengono somministrati direttamente al paziente , per via orale o endovenosa. Tali somministrazioni non causano danni in quanto le dosi impiegate sono basse e i radioisotopi impiegati hanno tossicità ed energia molto bassa. Inoltre, i nuclidi hanno tempi di vita media molto bassi.

Il Dpr 185 del 1964 , unitamente ad una serie di decreti derivati, fornisce le indicazioni generali che regolano la detenzione, l'impiego e lo smaltimento del materiale radioattivo.

Storicamente, il primo radiofarmaco introdotto nella pratica clinica è stato lo 131I (Iodio-131), utilizzato nello studio delle patologie tiroidee. Sono stati poi progressivamente sviluppati altri radiofarmaci che, come lo 131I, avevano però caratteristiche fisiche e radio-biologiche non ottimali. Questo obbligava ad impiegarne quantitativi molto piccoli, che permettevano di ottenere solo immagini di qualità scadente, o precludevano del tutto la possibilità di ottenerle.

L'impulso decisivo alla crescita della medicina nucleare, che ne ha permesso la trasformazione da branca della radiologia a disciplina autonoma, è venuto dalla ideazione del primo generatore di 99mTc (Tecnezio 99 metastabile), costruito al Brookhaven Lab di New York nel 1958 e introdotto nell'uso clinico nel 1963.

Il tecnezio, oggi rappresenta per il medico nucleare più del 90% dei radionuclidi impiegati in diagnostica. La sua ampia diffusione è legata al fatto che prima che esso fosse disponibile, tutti i radionuclidi utilizzati venivano prodotti solo in alcuni grandi centri nucleari, prevalentemente negli Stati Uniti e in Canada, da cui venivano spediti per via aerea ai singoli laboratori che li richiedevano caso per caso. Non è difficile immaginare il costo di questa procedura. Inoltre, i vecchi radionuclidi emettevano, assieme alle radiazioni gamma necessarie per ottenere le immagini, anche radiazioni beta che non servono ai fini diagnostici e sono molto più radiotossiche per i tessuti.

Il Tecnezio può invece essere definito, in modo un pò provocatorio, un ECO-nuclide, nel senso che è "ECOlogico" perchè emette solo radiazioni gamma, di energia adatta per ottenere immagini, e non contamina l'ambiente perché ha una semivita (il tempo in cui dimezza spontaneamente la sua radioattività) di sole 6 ore; il che vuol dire che qualunque quantitativo di radioattività dovesse - ad esempio - entrare nel sistema fognario tramite le urine o le feci dei pazienti, si auto-esaurirebbe in un paio di giorni (è vero solo per modesti quantitativi, decine di grammi. NdR). "ECOnomico" perchè il generatore che lo produce fornisce gran parte della radioattività necessaria al funzionamento di un Centro di medicina nucleare di medie dimensioni, per un'intera settimana, ad un costo di 1000-1500 euro.

Trovato il radionuclide ideale è diventato poi compito dei radio-chimici e radio-farmacisti identificare differenti sostanze che, legate al tecnezio, fossero in grado di concentrarsi in organi diversi.

Sono oggi disponibili numerosi radiofarmaci in grado di concentrarsi elettivamente in diversi tessuti e organi, permettendo quindi lo studio delle loro caretteristiche morfo-funzionali. Essi possono essere "marcati" facilmente e rapidamente (per lo più con la semplice introduzione di una soluzione di 99mTc nel flacone contenente il farmaco stesso).

il generatore di radionuclidi 99Mo freccia dx 99 mTc

In figura è mostrato lo schema della sezione di un tipico generatore di 99mTc, le cui dimensioni reali sono circa 30 x 15 x 15 cm.

Il meccanismo di funzionamento è relativamente semplice:
Il Molibdeno (numero atomico 32) e il Tecnezio (numero atomico 43) sono due elementi chimicamente differenti; è quindi possibile scegliere una resina "a scambio ionico" con caratteristiche tali da legare in modo indissolubile il Molibdeno, lasciando invece completamente libero il Tecnezio. Una colonnina sterile di tale resina è il "cuore" del generatore

99Mo freccia dx 99 mTc

essa, dopo che è stato adsorbito il 99Mo, viene introdotta in un contenitore di piombo (in grigio, al centro del disegno) di spessore adeguato (alcuni cm) per frenare le radiazioni gamma emesse dal 99Mo, che sono di energia elevata (fino a 1 MeV). Il 99Mo decade, con una emivita di 6.01 ore, a 99 mTc che a sua volta decade a 99Tc (cessando di essere radioattivo) con un'emivita di 6 ore. Sulla colonnina, in mancanza di interventi esterni, sono quindi presenti, in equilibrio fra loro, sia il 99Mo (in rosso nel disegno) sia il 99mTc (in verde nel disegno).

La colonnina è collegata all'esterno da due tubicini che, partendo dalle due estremità della stessa, finiscono in altrettanti aghi fissati in due cavità poste sulla parte superiore del generatore. Per eluire il 99 mTc è sufficiente infilare, in uno dei 2 aghi, un flaconcino in vetro con tappo in gomma perforabile, contenente semplice soluzione fisiologica sterile (in celeste nel disegno); si infila quindi nel secondo ago un altro flaconcino, simile al primo, ma "vuoto d'aria" (in bianco nel disegno), inserito in un contenitore schermato (piombo o tungsteno). La depressione creata dal vuoto provoca lo svuotamento del flaconcino contenente la soluzione fisiologica che "lava" la colonnina di resina, asportandone il solo 99 mTc che, al termine dell'eluizione, è tutto contenuto nel secondo flaconcino, pronto per essere utilizzato per marcare i vari radiofarmaci (il 99Mo rimane intrappolato nella resina).

Subito dopo l'eluizione, la colonnina contiene quindi solo 99Mo; tuttavia, il decadimento continua e così inizia subito a formarsi nuovo 99 mTc. Il processo di rigenerazione procede con andamento esponenziale e, in circa una emivita (6 ore), si rigenera il 50% del 99 mTc, dopo 12 ore il 75% circa e dopo 18 ore il 90% circa. Dopo 4 emivite (24 ore) 99Mo e 99 mTc raggiungono nuovamente l'equilibrio e il generatore è pronto per essere nuovamente eluito. Ovviamente, poichè nel frattempo il 99Mo è decaduto, non si otterrà più la stessa quantità di 99mTc del giorno prima, bensì circa il 70%. Il grafico seguente evidenzia l'andamento della concentrazione di 99Mo e 99 mTc in un generatore, procedendo ad una eluizione al giorno, per una settimana.

requisiti dei radiofarmaci

Per permettere una misura accurata del flusso plasmatico renale efficace (FPRE), un radiofarmaco ideale dovrebbe soddisfare le seguenti caratteristiche:

sistemi transdermici1 microincapsulazione2 applicazioni della microincapsulazione3 tecnologie avanzate nella microincapsulazione4 liposomi5 pompe osmotiche6 inserti oculari7 formulazioni mucoadesive e delitescenti8 radiofarmaci9 opinioni sull'omeopatia10
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Il testo e le immagini (salvo l'animazione ricostruita come GIF animata e la tabella in testa) sono tratte da:
http://www.unipd.it/nucmed/TF/TF.pharm.ita.html
A cura di: Prof. Franco Bui, Dr. Michele Zuffante - Dip. di Scienze Medico Diagnostiche e Terapie Speciali
Medicina Nucleare 1 - Via Ospedale, 105 - 35128 PADOVA Tel.: +39 49-821.3022 Fax: +39 49-821.3008