Nanoradiofarmacos Para Produção de Medicamentos Para o Câncer

Relatório de Iniciação Científica CNEN

Síntese de nanopartículas de cobre-64 e avaliação do

seu potencial radiofarmacêutico.

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Aluno, e-mail: Guilherme Santos Lima, [e-mail]

Instituição: Centro de desenvolvimento de tecnologia nuclear

Orientador, e-mail: Raquel Gouvêa dos Santos, [e-mail]

Instituição: Centro de desenvolvimento de tecnologia nuclear

Resumo. O presente trabalho tem como objetivo a síntese de nanoparticulas de Cu-64 e avaliação do seu potencial farmacêutico. Protocolos de controle de qualidade do isótopo de Cu-64 a serem utilizados na síntese das nanopartículas foram desenvolvidos. Para realização do controle de qualidade radionuclídico o sistema de espectrometria gama foi calibrado em diferentes geometrias, Cu-64 foi produzido no reator Triga Mark-IPR 1 e caracterizado por espectrometria gama. Curvas de eficiência em energia foram obtidas usando fontes padrão pontuais e volumétricas.  O Cu-64 produzido por ativação neutrônica foi quantificado usando estas curvas de eficiência e atividades da ordem 1 MBq foram obtidas.  Assim, nesta etapa os protocolos para controle de qualidade radionuclídico foi desenvolvido satisfatoriamente e na próxima etapa do trabalho serão desenvolvidas as nanopartículas a partir de Cu-64.

Palavra-chave: cobre, radiofarmacêutico, radioativo, quantificação, qualidade, câncer.

1. INTRODUÇÃO

Segundo a OMS (Organização mundial da saúde) câncer é apontado como uma das 10 doenças que mais matam no mundo. Grande parte das pesquisas hoje é focada nestes tratamentos como, por exemplo, nos métodos cirúrgicos, quimioterápicos e radioterápicos. Segundo dados do (INCA,2016) câncer é um caso de saúde pública e são previstos um aumento de 80%, ou seja, cerca de 20 milhões de novos casos de câncer estimados para 2025.

Desde o último século, os avanços das tecnologias tiveram grande atuação no setor de imagens através da tomografia com emissão de pósitrons (PET) no qual revolucionaram a medicina com diagnósticos mais precisos, os tratamentos com radioterapia também tiveram grandes avanços e tornaram-se um dos principais métodos para tratamento da enfermidade. Um dos compostos que são utilizados para o (PET) é o FDG 18 o qual é responsável pela maioria dos exames de imagens. Há importantes estudos com desenvolvimento de novos medicamentos radiofarmacêuticos sendo eles: GA-68, ZR-89 e CU-64 (HOLLAND, 2016).

Uma das apostas é o cobre-64, pois devido ao seu grande potencial para imagens em grande resolução como para radioterapia que emite baixa energia de pósitron, além de possuir um pequeno intervalo até a penetração no tecido desejado. Esse isótopo decai por três processos: capitação de elétrons, pósitrons e beta. (ANIFE E BOYAN, 2018).

Devido à grande expansão de produtos derivados do cobre que recentemente vem sendo explorado cada vez mais por pesquisadores com o uso intenso na área farmacêutica, por ser, terceiro metal natural mais afluente no corpo humano com um papel fundamental no metabolismo  principalmente na formação de algumas células sanguíneas , hormônios enzimas e na síntese de neurotransmissores (FERDANI E ANDERSON, 2004).

O radiofármaco possui dois elementos, sendo eles radionuclídeo e farmacêutico. A finalidade do radiofármaco é de acordo com as características dos componentes. Inicialmente, é escolhido onde o fármaco irá atuar, ou seja, em qual estrutura, camada, órgão que será administrada esse composto para ser realizada sua devida ação. O produto deve ser seguro e não tóxico para consumo humano uma vez que, as radiações emitidas são analisadas pelo detector de partículas radioativas, garantindo assim a segurança do processo (SAHA, 2004).  

Nanopartículas de cobre (Cu NP) vem sendo estudadas devido a suas propriedades da transferência de calor e alta condutividade térmica, além do baixo custo de produção, potência antibacteriana, atividade catalítica além de propriedades óticas e magnéticas (IBRAHIM, 2017).

O elemento Cobre-64 (Fig. 1) possui tempo de meia vida de 12,8 horas e decai por emissão de partículas β- (579 keV) (38,48%) e β + (653 keV) tem abundância de (17,52%). As características fundamentais que o tornam interessante para aplicação em exames de imagem por tomografia por emissão de pósitrons (PET) (Wadas; Wong; at. W.A, 2007 e para terapia (BOSHI; MARTINI, 2018). Assim cobre-64 tem grande potencial   teranóstico (terapia diagnóstica).

1.  [pic 2]                           b)          [pic 3]

Figura 1. Esquema de decaimento Cu-64 (Fonte:  a) Karlsruhe Nuclide Chart, 8th Edition (2012)

b) nucleônica

Como o radiofarmaco é inserido no ser humano é imprescindível o controle de qualidade para garantia do medicamento. Vários testes do tipo físico-químico e biológico são realizados para garantir a pureza, potência, identidade do produto, segurança biológica e a eficácia. A fonte de calibração necessita ser precisa, por isso é determinada avaliando atividade do isótopo de pelo menos duas referências distintas. Desta forma, estando no mesmo padrão de análise serão verificadas e comparadas sua atividade específica para comprovar a veracidade das informações fornecidas (SAHA, 2004).

Com isso, o presente projeto teve como objetivo a produção de Cu-64 para síntese de nanopartículas do isótopo e avaliação do seu potencial radiofarmacêutico. Porém, com o estado de emergência devido a COVID-19 a parte experimental deste trabalho teve que ser interrompida inviabilizando o alcance do objetivo final que seria a síntese das nanopartículas de cobre-64. Assim, o objetivo principal tornou-se a produção do isótopo de cobre-64 no reator Triga Mark IPR 1 do Centro De Desenvolvimento Da Tecnologia Nuclear (CDTN) e sua caracterização por espectrometria gama, além dos controles de qualidade exigidos em literatura para todos radiofármacos.

1. OBJETIVO

O objetivo principal do presente trabalho foi realizar as curvas de eficiência de calibração do espectrômetro e realizar o controle de qualidade e gerência de rejeitos. Além de analisar as amostras através do detector gama, foram analisadas diversas amostras com objetivo de avaliar seu decaimento, ou seja, tempo que a amostra gasta até atingir o padrão necessário para descarte adequado seguindo a norma do CNEN 8.01. E submeter amostras a irradiação para produção do Cu-64 no reator Triga Mark do CDTN.