El tecnecio y la crisis de la radiomedicina

Por Francisco R. Villatoro, el 27 enero, 2015. Categoría(s): Ciencia • Física • Medicina • Physics • Química • Science ✎ 3

Dibujo20150127 tc-99 from nuclear reactors - world map - nature com

Los radiofármacos que se usan en medicina nuclear para realizar diagnósticos y tratamientos usan radioisótopos que se fabrican en reactores nucleares. En 2009, una parada técnica de los dos reactores nucleares que producen la mayor parte del tecnecio-99 del mundo hizo que muchos hospitales entraran en modo pánico. Este isótopo se usa a diario en el diagnóstico de unos 70.000 pacientes. Muchos hospitales no recibieron tecnecio durante semanas. El desastre de 2009 provocó que el Gobierno de los EEUU decidiera financiar nuevas estrategias para fabricar isótopos médicos.

Nos cuenta la situación actual de esta investigación Richard Van Noorden, “Radioisotopes: The medical testing crisis,” Nature 504: 202-204, 12 Dec 2013. Sobre el problema de 2009 recomiendo leer Chris Young, “What the isotopes shortage means to patients,” The Canadian Press, 26 May 2009. Esta entrada participa en el XLIII Carnaval de Química alojado en el blog La Ciencia de la vida de @biogeocarlos.

El tecnecio (Tc) es el elemento químico más ligero sin isótopos estables. Predicho por Dmitri Mendeleev (como eka-manganeso) fue sintetizado en 1937 (isótopo Tc-97). El periodo de semidesintegración del Tc-98 es de unos 4,2 millones de años y su detección en estrellas gigantes rojas en 1952 ayudó a reforzar la teoría de que en las estrellas pueden generarse elementos pesados. En la Tierra, el tecnecio se encuentra como subproducto de la fisión espontánea en minerales de uranio, sobre todo en menas de molibdeno.

Tecnecio-99 es un emisor de rayos γ, con una vida media de sólo 6 horas. Se fabrica en reactores nucleares de fisión; los neutrones de alta energía inciden sobre un blanco de uranio, que se desintegra en molibdeno-99. Su vida media es de 66 horas y se desintegra lentamente en tecnecio-99. Los hospitales de todo el mundo compran óxido de molibdeno para obtener in situ el tecnecio. Como se desintegra, necesitan un suministro continuo.

Dibujo20150127 new technologies for tc-99 - world map - nature com

Los reactores nucleares son la forma más eficiente de producir molibdeno, pero su precio crece cada día y se estima que en 2020 su precio crecerá un 40%. Se está investigando en nuevos métodos de fabricación que no usen reactores nucleares ni uranio. Usar un ciclotrón que acelere un haz de protones que incida sobre un blanco de molibdeno-100 permitirá fabricar tecnecio-99 directamente (tecnología de TRIUMF). El problema es que la vida media del tecnecio (6 horas) implica que no puede ser transportado hasta los hospitales a distancias mayores de 400 kilometros. La idea es montar una extensa red de ciclotrones distribuidos por las principales zonas urbanas. Muchos hospitales ya usan pequeños ciclotrones para producir isótopos para la tomografía por emisión de positrones. La empresa canadiense Advanced Cyclotron Systems, cuya sede está en Richmond, que vende ciclotrones, está trabajando en el diseño de un ciclotrón específico para tecnecio.

Una alternativa es usar un acelerador lineal en lugar del reactor nuclear para producir los neutrones de alta energía (tecnología SHINE). En el acelerador se aceleran iones de deuterio que golpean un blanco de tritio produciendo helio y neutrones. El problema es que el flujo de neutrones que se obtiene es muchos órdenes de magnitud inferior al producido con un reactor nuclear. Otra alternativa es usar un reactor nuclear para producir los neutrones, pero usar molibdeno-98 como blanco, en lugar de uranio (tecnología de NorthStar). Como gran parte del precio del tecnecio es debido al precio del uranio enriquecido, esta posibilidad parece prometedora.

Dibujo20150127 chris young - canadian press - body scans toronto general hospital gamma rays technetium

Nadie sabe aún cuál será el futuro precio del tecnecio fabricado con estas nuevas tecnologías. Tampoco se sabe si se podrá fabricar una cantidad suficiente para la demanda de todos los hospitales. Estas incertidumbres han ahuyentado a grandes empresas como General Electric, Babcock y Wilcox de la carrera tecnológica hacia el tecnecio futuro. Muchos expertos creen que los reactores nucleares serán imposibles de evitar. Pero muchos otros esperan que ocurra lo mismo que con la electricidad, que se fabrica con un mix de nuclear, eólica, hidroeléctrica, solar y otras; esperan que el tecnecio se fabrique por un mix de tecnologías basadas en reactores, ciclotrones y aceleradores.

El año 2016 será clave. Se ha anunciado que la planta de producción de Chalk River, Canadá, ya muy envejecida, será clausurada. ¿Podrán llegar a tiempo las nuevas tecnologías? ¿Habrá que retrasar su clausura con mejoras de última hora? Como nos recordó Richard Van Noorden en su artículo en Nature, si el problema no está en 2016 estará en 2022 cuando se clausure la planta de Petten, Holanda, también muy envejecida. Nadie le vió las orejas al lobo hasta 2009. Ahora está claro que el problema de la fabricación de tecnecio-99 necesita una solución urgente.



3 Comentarios

  1. No nos engañemos, la medicina nuclear convencional está muerta. Va muriendo larga y dolorosamente… Cualquier médico\fisico sabe que el futuro és el PET.
    En lugar de mantener el tecnecio para exploraciones oseas mejor pensar en conseguir bajar los precios del PET.

    1. Y, por favor, en palabras sencillas: ¿Me puedes explicar el funcionamiento de un PET sin marcadores radioactivos? Entre ellos el tecnecio-99.

  2. de igual forma, podrás decirme si el samario con los fines que se está aplicando actualmente conque lo puedes sustituir? y de igual forma lo que se requiere para el PET?

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Por Francisco R. Villatoro, publicado el 27 enero, 2015
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