Astatine é o elemento natural mais raro da Terra e o menos explorado na tabela periódica. Como seu nome grego significa “impermanente”, ele existe apenas transitoriamente na natureza. No entanto, os cientistas da Texas A&M University encontraram uma forma de aproveitar o seu potencial. Usando feixes de ciclotron e técnicas químicas avançadas, eles desenvolveram um método para produzir, isolar e enviar astato-211 (At-211), um isótopo que – apesar de sua instabilidade e meia-vida curta de 7,2 horas – mostra-se tremendamente promissor em tratamentos direcionados ao câncer.
Isótopos “Cachinhos Dourados” para terapia do câncer
At-211 é frequentemente chamado de isótopo “perfeito” ou “Cachinhos Dourados” porque pode fornecer a quantidade certa de radiação para destruir as células cancerígenas, deixando intacto o tecido circundante. Este isótopo inovador mostrou forte potencial contra cânceres do sangue, tumores ovarianos e certos tipos de câncer cerebral. No Texas A&M Cyclotron Institute, cientistas com o apoio do Programa de Isótopos do Departamento de Energia dos EUA (DOE) estão produzindo At-211 usando o ciclotron K150. Em 2023, a Texas A&M é um dos dois únicos fornecedores nacionais de astato para terapia direcionada ao câncer por meio do Centro Nacional de Desenvolvimento de Isótopos (NIDC) e sua Rede Universitária de Isótopos.
“A terapia alfa direcionada é uma terapêutica contra o câncer potencialmente transformadora que é de grande interesse devido à sua capacidade de causar danos massivos a uma célula tumoral, deixando intactos os tecidos e órgãos adjacentes saudáveis”, disse o ilustre professor da Texas A&M e professor regente de química, Dr.
Usando a energia das partículas alfa
Quando o astato decai, ele emite partículas alfa – pequenos aglomerados feitos de dois prótons e dois nêutrons – que podem liberar energia explosiva poderosa e localizada. Estas partículas alfa são altamente eficazes na destruição de células cancerígenas porque percorrem uma curta distância antes de libertarem a sua energia, minimizando os danos nos tecidos saudáveis. Quando o At-211 é posicionado dentro ou perto de um tumor, sua emissão alfa penetra profundamente o suficiente para eliminar as células cancerígenas, poupando os órgãos circundantes.
A meia-vida curta do At-211 significa que ele perde sua radioatividade rapidamente, tornando-o menos tóxico que os radiofármacos de longa vida. Ao contrário de muitos outros isótopos, o At-211 não produz decaimento alfa secundário prejudicial, garantindo que a sua energia seja utilizada eficientemente para terapia. Esta combinação de precisão e segurança tem atraído a atenção de pesquisadores e desenvolvedores farmacêuticos em todo o mundo. Já está sendo testado em ensaios clínicos para cânceres no sangue e está sendo explorado para possível uso no tratamento da doença de Alzheimer.
“A disponibilidade do astatine-211 continua a ser um dos maiores obstáculos à realização do seu potencial para transformar o futuro da medicina nuclear”, disse Yanello. “Felizmente, o progresso que estamos fazendo aqui na Texas A&M irá percorrer um longo caminho em direção a uma solução.”
A produção e o transporte de isótopos são um avanço
Uma das principais conquistas da Texas A&M foi o desenvolvimento de um sistema automatizado para desmontagem do At-211. Esta tecnologia com patente pendente purifica o isótopo removendo-o do alvo de bismuto e depois carregando-o em uma coluna de envio para incorporação em medicamentos de terapia alfa direcionados. De acordo com Yenello, a nova técnica de captura com coluna de resina permite um processamento mais rápido, permitindo o envio de maiores quantidades de At-211 com degradação mínima e risco reduzido em comparação aos métodos tradicionais. Esta melhoria fortalece o argumento do At-211 como um tratamento eficaz contra o câncer de próxima geração.
A Texas A&M já entregou lotes significativos de At-211 a colaboradores, incluindo a Universidade do Alabama em Birmingham e o MD Anderson Cancer Center, que recebeu mais de duas dúzias de remessas. Essas parcerias estão ajudando os pesquisadores a refinar os radiofármacos baseados em At-211 e a obter uma compreensão mais profunda de seu comportamento químico.
Cooperação e progresso global
Yanello e a Dra. Federica Pisanecchi, ex-radiologista MD Anderson agora no Centro de Ciências da Saúde da Universidade do Texas, em Houston, estão programados para apresentar suas descobertas no Encontro Mundial da Comunidade de Estatinas de 2025, em Nova Orleans. A palestra, intitulada “The Texas Two-Step”, destacará sua experiência coletiva na fabricação, envio e aplicação do At-211 para uso terapêutico. Esta primeira reunião com sede nos EUA reunirá investigadores e grupos comerciais dedicados a expandir o papel do At-211 no tratamento do cancro em todo o mundo.
Yenello recentemente compartilhou o progresso da Texas A&M em outro grande evento – o 26º Simpósio Internacional de Ciências Radiofarmacêuticas realizado em Queensland – onde enfatizou o crescente interesse internacional na pesquisa do At-211.
“Embora os ensaios clínicos em humanos estejam nos estágios iniciais, o potencial do astato-211 está atualmente sendo analisado no Japão, em vários países europeus e nos Estados Unidos”, disse Yanello. “Estou ansioso para compartilhar o sucesso da Texas A&M na produção e entrega do astatine-211 e aprender mais sobre o progresso global de nossos esforços comuns para compreender melhor suas propriedades químicas e potenciais avanços terapêuticos em oncologia”.
Esta pesquisa pioneira é apoiada pelo DOE Office of Science por meio do DOE Isotope Program, Texas A&M por meio da Bright Chair in Nuclear Sciences e pelo Texas A&M University System Nuclear Security Office em parceria com o Laboratório Nacional de Los Alamos.
