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MEDICINA NUCLEAR

Un instrumento de radiación

El Reactor Multipropósito Brasileño proveerá al país los radiofármacos necesarios para el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades

 Tomografía realizada mediante la aplicación de tecnecio-99m en un paciente revela el cáncer en los huesos superiores de las piernas

LATINSTOCK / SIMON FRASER/MEDICAL PHYSICS, RVI, NEWCASTLE UPON-TYNE / SCIENCE PHOTO LIBRARY/SPL DC Tomografía realizada mediante la aplicación de tecnecio-99m en un paciente revela el cáncer en los huesos superiores de las piernasLATINSTOCK / SIMON FRASER/MEDICAL PHYSICS, RVI, NEWCASTLE UPON-TYNE / SCIENCE PHOTO LIBRARY/SPL DC

Si todo ocurre según lo planificado y no faltan los recursos presupuestarios previstos, en cinco años, Brasil podrá tornarse autosuficiente en la producción de radioisótopos, sustancias radioactivas que pueden utilizarse para el diagnóstico y tratamiento de diversas enfermedades, además de tener aplicaciones en la industria, en la agricultura y en el medio ambiente. El gobierno federal invertirá alrededor de 500 millones de dólares, el equivalente a unos 1.090 millones de reales, para la construcción del Reactor Multipropósito Brasileño (RMB), un gran centro de investigación que estará emplazado en la localidad de Iperó, en la región de Sorocaba, a 130 kilómetros de São Paulo.

La construcción del emprendimiento es una de las metas del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación (MCTI) y se encuentra alineado con el Programa Nuclear Brasileño (PNB). “Más allá de la producción de radioisótopos para aplicaciones en salud, en la industria y en la agricultura, el reactor efectuará ensayos de combustibles y materiales estructurales para las centrales nucleares”, explica el coordinador técnico del proyecto, José Augusto Perrotta, asesor de la presidencia de la Comisión Nacional de Energía Nuclear (CNEN), un organismo del MCTI responsable de la realización del RMB. “El reactor también proveerá haces de neutrones para estudios científicos y tecnológicos, e intervendrá en la educación y capacitación de profesionales para la atención de las necesidades del PNB”.

Entre los productos más importantes del nuevo reactor de investigación brasileño figurará el radioisótopo molibdeno-99 (99Mo), que se produce a partir de la fisión del uranio-235 (235U). Con el 99Mo se construye un dispositivo denominado “generador de tecnecio”. El tecnecio-99m (99Tc, m significa metaestable) es un radioisótopo que se utiliza como base para los radiofármacos que se emplean en alrededor del 80% de los procedimientos de diagnóstico de la medicina nuclear.

En Brasil, se realizan alrededor de 2 millones de procedimientos anuales en esa área de la medicina. “El país debe importar todo el molibdeno-99 que necesita”, dice Perrotta. “En 2013, se importaron unos 21 mil curios [curio (Ci) es la unidad de medida de la actividad radiactiva] de 99Mo, con un costo total de 10,1 millones de dólares”. Según Perrotta, el RMB producirá como mínimo mil curios por semana de molibdeno-99, lo cual correspondería a 50 mil curios por año.

Alexrande AffonsoActualmente existen en el mundo entre 240 y 250 reactores nucleares de investigación operativos y algunos producen radioisótopos para las más diversas aplicaciones. Para la medicina nuclear, Canadá acapara por si sólo el 40% de la producción mundial. En 2009, el principal reactor canadiense tuvo problemas y quedó temporariamente inoperable, registrándose un gran descenso de la oferta, lo cual condujo a una crisis en esa área de la medicina. El problema podría tornarse más grave dentro de pocos años, porque la mayoría de los reactores en actividad se encuentran en el fin de su vida útil y serán desactivados.

El RMB y sus laboratorios asociados ‒de procesamiento de radioisótopos, de análisis de materiales irradiados y de haces de neutrones‒ se instalarán en un área de 2 millones de metros cuadrados (m2), adyacente al Centro Experimental de Aramar, perteneciente a la Marina de Brasil, que le cedió al RMB un terreno de 1,2 millones de m2. Los restantes 800 mil m2 serán expropiados por el gobierno del estado de São Paulo que también los cederá al emprendimiento.

En cuanto al reactor propiamente dicho, Perrota explica que el mismo será del tipo de piscina abierta, en el cual el agua se utiliza como moderadora de neutrones, blindaje para la radiación y refrigeración, extrayendo el calor generado en las reacciones nucleares. “El agua mantiene la temperatura del reactor debajo de los 100º C, dotando de mayor seguridad al sistema”, dice Perrotta. “Este tipo de reactor es más sencillo que el de las centrales nucleares. El grado de seguridad y confiabilidad es mayor y por eso pueden instalarse en centros de investigación y universidades cerca de las ciudades”.

En el diagnóstico, se inyecta al paciente el tecnecio-99m. Los tomógrafos captan las imágenes marcadas por el radiofármaco

CUSTON MEDICAL STOCK PHOTO / SCIENCE PHOTO LIBARYEn el diagnóstico, se inyecta al paciente el tecnecio-99m. Los tomógrafos captan las imágenes marcadas por el radiofármaco CUSTON MEDICAL STOCK PHOTO / SCIENCE PHOTO LIBARY

El nuevo reactor contará con una potencia térmica de hasta 30 MW, situándolo entre los de tamaño intermedio en el mundo. “El RMB posee como referente al proyecto del reactor Open Pool Australian Lightwater (Opal), de Australia, con una potencia de 20 MW, que se inauguró en 2007”, comenta Parrotta. “El proyecto básico de nuestro reactor fue desarrollado en forma cooperativa entre la CNEN y su similar de Argentina, la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). Para ello, se contrató a la empresa argentina Invap, la misma que realizó el proyecto australiano”. La CNEA también está construyendo un reactor similar al RMB, y la cooperación contribuye a disminuir los costos para ambas. Para el proyecto básico de ingeniería e infraestructura de los edificios donde se ubicarán el reactor brasileño y los laboratorios, así como todos los sistemas asociados, se contrató a la empresa brasileña Intertechne.

El Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (FNDCT), una reserva de recursos para la financiación del sector de investigación, desarrollo e innovación, administrado por la Financiadora de Estudios y Proyectos (Finep), ligada al MCTI, destinó 50 millones de reales para el proyecto básico de ingeniería. En simultáneo al proyecto básico, se llevan adelante una serie de estudios e informes de impactos ambientales y pedidos de licencia para la construcción del RMB, en los cuales se invirtieron 2,7 millones de reales del presupuesto del CNEN.

La producción del 99Mo en el RMB incluye una serie de etapas inherentes al ciclo del combustible nuclear. “El mineral se extrae de la mina y se lo procesa para obtener un concentrado de uranio denominado yellowcake”, explica Perrotta. El proceso siguiente, cuya tecnología el país ya domina, se realiza en varias fases y el resultado son unas pequeñas placas, denominadas blancos, que contienen uranio enriquecido disperso en su interior.

Los blancos son irradiados en el reactor durante una semana para producir los elementos radiactivos provenientes de la fisión del uranio, entre ellos, el 99Mo. Esos blancos son luego disueltos en el laboratorio de procesamiento, generando una solución de alta pureza de 99Mo, que se envía a la radiofarmacia, que produce los radiofármacos. Allí se elabora el dispositivo denominado “generador de tecnecio”.

Dicho generador de tecnecio es el que se distribuye en los hospitales y clínicas. “Por medio del generador de tecnecio, el médico especialista extrae soluciones calibradas que contienen el tecnecio-99m y que, asociadas con moléculas orgánicas específicas, se utilizan para el diagnóstico en la medicina nuclear”, explica Perrotta.

Diferentes usos
A tal fin, el médico inyecta esa solución, que, de acuerdo con la fisiología del organismo humano, por medio de afinidades y rechazos con los distintos tipos de células, se dirige al órgano o región que se desea diagnosticar. La manera de realizar un diagnóstico en medicina nuclear es diferente a la que emplea los rayos X, donde la radiación atraviesa al paciente sin dejar vestigios y sensibiliza una película fotográfica. El tecnecio-99m es un emisor de radiación gamma. Al inoculárselo al paciente, comienza a emitir radiación desde el interior del cuerpo del individuo, que se capta desde el exterior por medio de detectores de radiación.

El médico Celso Dario Ramos, presidente de la Sociedad Brasileña de Medicina Nuclear (SBMN), dice que los radioisótopos, tales como el tecnecio-99m, son fundamentales para el diagnóstico de muchas enfermedades. Otros radioisótopos, como por ejemplo, el yodo-131 y el lutecio-177, que también serán producidos en el RMB, posibilitan el tratamiento de varias afecciones, tales como el cáncer de tiroides y los tumores neuroendocrinos. “Con el tecnecio-99m se pueden realizar imágenes que permiten divisar el metabolismo celular en los tejidos vivos”, explica. “Con los diversos radiofármacos se puede visualizar la distribución de una determinada hormona por el cuerpo o el consumo de glucosa en una región del mismo, lo cual puede revelar la presencia y agresividad de un tumor, por ejemplo. Los radiofármacos también hacen posible entrever el funcionamiento de los órganos internos, tales como huesos, pulmones, corazón, cerebro, hígado y riñones”.

En el caso del tecnecio-99m, éste presenta una ventaja adicional: su breve vida media. La vida media o promedio de vida es el tiempo que le demanda a un elemento radiactivo perder (emitir bajo la forma de radiación) la mitad de sus átomos. “La del uranio-235, por ejemplo, es de 700 millones de años y la del cesio-137, de 30,2 años”, informa Perrotta. “La del yodo-131, otro de los elementos utilizados en la medicina nuclear y que también se producirá en el RMB, es de 8,02 días, y la del tecnecio-99m es de solamente seis horas. Es decir, cada seis horas, la intensidad de la radiación en el cuerpo del paciente se reduce a la mitad, por lo tanto, en dos o tres días no quedará prácticamente ninguna intensidad radiactiva”.

El flujo de neutrones de gran intensidad generado en el RMB servirá para testear combustibles y materiales que se emplean en los reactores de generación de energía eléctrica, tales como los presentes en las centrales nucleares de Angra dos Reis (Río de Janeiro), y en los de propulsión, como el que se utilizará en el prototipo de submarino nuclear que está desarrollando la Marina. “El RMB le aportará seguridad técnica a esos proyectos, garantizando la continuidad del desarrollo del conocimiento nuclear en el país”, dice Perrotta. “Finalmente, también cobijará un laboratorio de uso de haces de neutrones para investigaciones de materiales, como complemento del Laboratorio Nacional de Luz Sincrotrón (LNLS), de Campinas, en el interior paulista. Si no avanzamos en este sector, acabaremos por quedar al margen del desarrollo mundial y nos hallaremos a merced de lo que haya disponible en el exterior”.

Por eso, Ramos, quien también se desempeña como director del Servicio de Medicina Nuclear de la Universidad de Campinas (Unicamp), considera “importantísima” para Brasil la construcción del RMB. “El impacto no se percibirá solamente en la medicina nuclear, sino también en física, química, ingeniería y biología, además de otras áreas de investigación”, dice. “El reactor no servirá tan sólo para la producción de radioisótopos. Será un gran centro de investigación, tan relevante como el LNLS”.

Según Perrota, el RMB impulsará el desarrollo de la región donde será instalado como un polo de tecnología nuclear en Brasil.

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