Gema Maldonado Cantero
Desde su laboratorio en el Instituto de Materiales (iMatus), en la Universidad de Santiago de Compostela, la investigadora Ángela Arnosa ha dado un paso que puede ser clave para contribuir a resolver un problema que han afectado en los últimos años a los servicios de medicina nuclear de los hospitales españoles y de otros muchos países europeos.
Durante años, Arnosa ha estado preparando su tesis doctoral, que ya ha visto la luz con una calificación de sobresaliente cum laude, y que guarda en sus páginas un nuevo método para sintetizar molibdeno-99, un isótopo radiactivo clave para generar tecnecio-99, el elemento que permite fabricar radiofármacos para diversas terapias en cáncer y otras enfermedades, y para poder visualizar huesos, órganos y tejidos en diversas pruebas médicas.
La tesis doctoral de Arnosa guarda en sus páginas un nuevo método para sintetizar molibdeno-99, necesario para generar el tecnecio presente en la mayoría de radiofármacos
La importancia del trabajo de la investigadora gallega reside en que es el único hasta ahora que propone una alternativa real, más sencilla, barata y segura para sintetizar este radioisótopo, basada en nanopartículas. De esta forma, su obtención dejaría de depender del uso de uranio, lo que acarrea problemas de suministro por lo complejo y limitado de su generación. Problemas que ya han tenido impacto en alguna ocasión en pruebas radiodiagnósticas y en terapias que cada día se utilizan en cualquier hospital español y europeo.
De armas a radiofármacos: poder y riesgos del uranio
Más del 80% de los procedimientos que se realizan en medicina nuclear necesitan tecnecio, pero el suministro de este elemento atraviesa una crisis desde hace años, ya que el molibdeno-99 que requiere se obtiene de la irradiación de uranio en reactores nucleares. Es la forma más eficiente de conseguirlo, mediante la fisión de uranio enriquecido, una materia prima que complica especialmente el proceso, ya que está muy limitada por el Tratado de No Proliferación Nuclear ante sus posibles usos armamentísticos. Aún están muy presentes los ataques de Israel y Estados Unidos a Irán el pasado mes de junio con la intención de destruir las instalaciones en la que presuntamente se estaba enriqueciendo uranio, un elemento clave para la producción de armas nucleares.
La forma más eficiente actualmente de obtener el molibdeno-19 para los radiofármacos requiere la fisión de uranio enriquecido, limitado por sus posibles usos armamentísticos
Además de lo controvertido de este material, solo cinco reactores nucleares en el mundo llevan a cabo la producción mundial de de molibdeno-99, de los que tres están en la Unión Europea (Francia, Bélgica y Holanda), pero están llegando al fin de su vida útil. El pasado otoño se dio la tormenta perfecta: durante unas semanas, dos de los tres reactores europeos estaban en paradas de mantenimiento, y el tercero tuvo que parar por problemas técnicos. La producción del radioisótopo necesario para generar tecnecio se paró y, con ello, su suministro a los hospitales para poder elaborar los radiofármacos. Hospitales como el 12 de Octubre de Madrid tuvieron que empezar a seleccionar qué pruebas se hacían y cuáles no, y priorizaron aquellas asociadas a la cirugía radioguiada. No era la primera vez que ocurría, en 2022 se dio otra crisis de suministro.
Si no cambian las cosas, estas crisis pueden repetirse con mayor frecuencia. El pasado mes de abril, la Agencia Europea de Medicamentos (EMA) y la Red de Jefes de Agencias de Medicamentos (HMA) advirtieron sobre este riesgo y solicitaron a la Comisión Europea, a los Estados Miembros y a la industria farmacéutica adoptar medidas concretas para fortalecer la cadena de suministro de radiofármacos en la Unión. Advertían, además, de que la producción de molibdeno-99 aún se complicaba más porque la mayoría de los materiales de base que requiere proviene de terceros países y su transporte está muy regulado, por la seguridad y coordinación que requiere, lo que añade otro nivel más de complejidad.
Los pocos reactores nucleares disponibles, la dependencia exterior de los materiales necesarios y la seguridad necesaria para el transporte, han generado falta de suministro de radiofármacos
Nueva síntesis de nanopartículas
Con este panorama, no es de extrañar que se busquen alternativas para obtener molibdeno-99 de otra forma. Las investigaciones se han centrado en eliminar de la ecuación el controvertido y limitado uranio y sustituirlo por nanopartículas de molibdeno con unas características muy concretas para producir molibdeno-99. Pero su síntesis no había dado resultados. «Todas las síntesis que se habían diseñado se encontraban con que no conseguían cumplir los requisitos que necesitan esas nanopartículas: eran más grandes de lo necesario y tenían entre sí tamaños distintos», explica en conversación telefónica con iSanidad Ángela Arnosa.
Su trabajo resuelve estos problemas. «Conseguimos reducir enormemente el tamaño de las nanopartículas a casi 10 nanómetros, unas 10.000 veces más pequeñas que el grosor de un cabello humano, y aumentar su monodispersidad (tamaños similares entre sí), que es un factor clave y que no conseguían los estudios que pudimos ver publicados«. Su metodología para optimizar la síntesis de estas nanopartículas tiene otra ventaja: no implica equipos muy complejos y caros. «A nivel de material es muy sencilla, se puede realizar con equipos disponibles en cualquier laboratorio de síntesis de nanopartículas, por tanto aumentan las posibilidades de uso», y tampoco supone mayores riesgos en la manipulación de los equipos necesarios.
La investigadora gallega ha logrado lo que otros equipos de investigación no habían conseguido: optimizar la sintetización de nanopartículas de molibdeno-99 evitando así el uso de uranio
¿Siguen haciendo falta reactores nucleares para conseguir el molibdeno-99 que formará parte de los radiofármacos? «Sí, porque necesitamos generar reacciones nucleares que afectan al propio núcleo de los átomos para transformar unos elementos en otros. Pero son otro tipo de reactores menos específicos que los de uranio, de los que hay un número muy pequeño. No tenemos problemas con los reactores de activación de neutrones [los necesarios con su metodología de síntesis de nanopartículas], por lo que con este tipo de técnicas no estaríamos limitados por las instalaciones».
La dependencia de terceros países, que busca eliminar Europa para alcanzar autonomía estratégica en la producción de fármacos, no se resuelve del todo, ya que «los materiales de partida que luego procesamos tienen una distribución concreta en la naturaleza» y «no son tan abundantes. El principal mineral del que se obtiene el molibdeno se distribuye mayormente en China, Estados Unidos y Chile«, señala la investigadora. Pero las nanopartículas de molibdeno que requiere su metodología «en sí no son radiactivas», por lo que «no hay problemas en su transporte, como había con el transporte del uranio».
«Conseguimos reducir enormemente el tamaño de las nanopartículas hasta unas 10.000 veces más pequeñas que el grosor de un cabello humano, y aumentar su monodispersidad»
Próximos pasos
Una vez conseguido el objetivo de optimizar la síntesis de nanopartículas de molibdeno para obtener el elemento clave para los radiofármacos, el siguiente paso «es probar el rendimiento de las nanopartículas para producir los radioisótopos». La pandemia de Covid frustró la realización de pruebas de activación por bombardeo de neutrones con estas nanopartículas.
La investigadora gallega tenía previsto realizarlas en una estancia de investigación en Alemania. Su tesis, dirigida por José Rivas y Yolanda Piñeiro, se ha desarrollado en colaboración con un grupo de investigación allí. Las restricciones por la pandemia lo impidieron. Ahora, los resultados de su trabajo han generado el interés de una empresa belga especializada en la producción de tecnecio-99 para hacer pruebas de eficacia de las nanopartículas sintetizadas en el iMatus.
Pese a la situación de incertidumbre que atraviesa la generación y suministro del radioisótopo necesario para la mayoría de radiofármacos, y la advertencia de la EMA a la Comisión Europea, aún no abundan programas públicos que impulsen investigaciones que ofrezcan alternativas. La investigadora cree que «no hay muchos grupos dedicados» a las nanopartículas de molibdeno-99. «La financiación de las convocatorias muchas veces va hacia objetivos donde hay más grupos de investigación», apunta.
