Definizione
Con il termine "radiofarmaci" si definiscono i preparati "radioattivi" con caratteristiche chimico-fisico-biologiche che rispettano tutte le normative della farmacopea ufficiale 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 farmaco.
E` qui riportato lo schema della sezione di un tipico generatore di 99mTc, le cui dimensioni reali sono ≈ 30x15x15 cm.
Storicamente, Il primo radiofarmaco introdotto nella pratica clinica è stato lo Iodio-131 (131I), utilizzato nello studio delle patologie tiroidee. Sono stati poi progressivamente sviluppati altri radiofarmaci che, come il 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 99mTecnezio, costruito al Brookhaven Lab di New York nel 1958 e introdotto nell'uso clinico nel 1963.
Perchè il tecnezio è così importante per il medico nucleare, al punto da rappresentare oggi più del 90% dei radionuclidi impiegati in diagnostica? Per rispondere a questa domanda bisogna ricordare 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 po' 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 perchè ha una emivita, cioè 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. "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 99mTecnezio nel flacone contenente il farmaco stesso).
IL GENERATORE 99Mo → 99mTc
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 identificare una resina "a scambio ionico" con carattersitiche 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→99mTc; essa, dopo che è stato adsorbito il 99mMo, viene introdotta in un contenitore di piombo (in grigio nel 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 67.7 ore, a 99mTc 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 99mTc è sufficiente infilare, in uno dei 2 aghi, un flaconcino in vetro con tappo in gomma perforabile, contenente semplice soluzione fisiologica sterile (in azzurro 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 contenito 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 99Tc che, al termine dell'eluizione, è tutto contenuto nel secondo flaconcino, pronto per essere utilizzato per marcare i vari radiofarmaci.
Subito dopo l'eluizione, la colonnina contiene quindi solo 99Mo, ma, poichè il decadimento 99Mo → 99mTc continua, incomincia subito a formarsi nuovo 99mTc. Il processo di rigenerazione procede con andamento esponenziale e, in circa una emivita (6 ore), si rigenera il 50% del 99mTc, dopo 12 ore il 75% circa e dopo 18 ore il 90% circa. Dopo 4 emivite (24 ore) 99Mo e 99mTc 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 99mTc in un generatore, procedendo ad una eluizione al giorno, per una settimana.
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Ultimo aggiornamento: 20 settembre 2018
A cura di: Prof. Franco Bui, Prof. Diego Cecchin - Dip. di Medicina DIMED - MEDICINA NUCLEARE Via Giustiniani 2 - 35128 PADOVA Tel.: 049821.3020 - email: diego.cecchin@unipd.it E' vietata la riproduzione, in qualsiasi forma, del contenuto di queste pagine, senza autorizzazione degli autori |
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