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EDIÇÃO Nº 41

CDTN: multifacetas no setor nuclear

Bernardo Mendes Barata

Com uma instalação nuclear de pesquisa (Reator Triga), instalações radiativas e cerca de 50 laboratórios de ensaios físicos e químicos, o Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN), vinculado à Comissão Nacional de Energia Nuclear (Cnen), possui infraestrutura e corpo técnico à altura de sua missão, que é gerar e difundir conhecimentos e disponibilizar produtos e serviços em benefício da sociedade por meio de pesquisa e desenvolvimento na área nuclear e em áreas correlatas.

Em uma ação pioneira no país, o CDTN recentemente começou a produzir o radiofármaco fluorcolina (18F), também conhecido como 18FCH, considerado um radiotraçador importante principalmente na detecção de câncer de próstata e de tumores cerebrais primários.

De acordo com o pesquisador da Unidade de Pesquisa e Produção de Radiofármacos (UPPR) Carlos Malamut, quando comparado com o radiofármaco fludesoxiglicose (18F) –18FDG, o 18FCH mostra-se mais adequado e preciso para a obtenção de imagens pela técnica de Tomografia por Emissão de Pósitrons (PET, na sigla em inglês) nessas situações citadas. “A colina é um sal de amônia natural utilizado pelas células como precursor para a síntese de fosfolípides. Uma vez que a multiplicação celular acelerada implica em aumento da síntese de fosfolípides para composição da membrana celular, a 18FCH, que é uma colina marcada com flúor radioativo, destaca-se na detecção de câncer de próstata. O radiofármaco 18FDG, um análogo da glicose, é comprovadamente o radiotraçador PET mais utilizado para detecção de diversos tipos de câncer. Mas a sua forma de eliminação renal dificulta a visualização através de imagens na região. A fluorcolina é mais eficiente nesses casos”, esclarece.

E complementa: “Tumores malignos apresentam metabolismo exacerbado e, consequentemente, alta captação de 18FDG. Entretanto, o sistema nervoso central, tecidos normais da região do córtex, gânglios basais, tálamo e massa cinzenta são ávidos por 18FDG, o que dificulta a localização de pontos hipercaptantes utilizando este radiofármaco.”

O projeto intitulado “Papel do PET/CT com 18F-FDG e 18F-Colina nos pacientes com câncer de próstata” prevê a administração do radiofármaco 18FCH a 300 pacientes, divididos em três grupos, ao longo de três anos. A fase de pesquisas clínicas em pessoas, em andamento, é feita em parceria com o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Medicina Molecular (INCT-MM) da Faculdade de Medicina da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). A importância da união das duas entidades é compreendida ao se constatar que apenas os Estados Unidos e alguns países europeus (como França, Alemanha, Eslovênia, Polônia e Romênia) aprovaram a comercialização da fluorcolina (18F).

Fruto do esforço de basicamente toda equipe da UPPR, que é composta por 16 pesquisadores, o novo radiofármaco produzido no Brasil demandou um processo com várias etapas e atividades específicas: operação do cíclotron, otimização da radiossíntese de fluorcolina (18F), desenvolvimento de métodos analíticos para controle de qualidade do radiofármaco, realização de ensaios pré-clínicos para avaliação da toxicologia e segurança do radiofármaco e elaboração de documentação relacionada, além da pesquisa propriamente dita. “Cada etapa teve desafios. Creio que a definição dos ensaios pré-clínicos e sua realização foram um marco. O projeto significa uma mudança no patamar de ação do CDTN, pois passamos de exclusivamente produtores de 18FDG para desenvolvedores de novos radiofármacos. O 18FCH é apenas o primeiro desses produtos. Novos ainda virão”, assinala o pesquisador Carlos Malamut.

O principal fator estimulante do trabalho dos pesquisadores do CDTN é, na visão de Malamut, o viés social, que resvala no paciente e gera bons resultados. O objetivo, em última análise, é que o trabalho seja um diferencial no manejo dos pacientes pelos médicos nas diversas especialidades que utilizam a tecnologia PET. “O exame é um renascer de esperanças porque você tem um diagnóstico de uma precisão muito grande que é quase um prognóstico”, declarou um voluntário ao final de um exame, segundo o pesquisador.
 

- Houve uma mudança no patamar de ação do CDTN. Passamos de exclusivamente produtores de 18FDG para desenvolvedores de novos radiofármacos
Carlos Malamut

 

O CDTN contribui com o crescimento de centros de PET e de produtores de radiofármacos de meia-vida curta no Brasil, promove eventos em parceria com a Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) e o INCT-MM, supre a demanda do radiofármaco 18FDG e desenvolve outros radiofármacos (para estudo de replicação celular, tumores cerebrais, próstata, demências, doença de Alzheimer, Parkinson, inflamações e epilepsia, por exemplo).

Aplicações das radiações ionizantes em doenças infecciosas e parasitárias

O CDTN também atua intensamente na área de radiações ionizantes em biologia. Um de seus pesquisadores, o biólogo Antero Silva Ribeiro de Andrade, que possui pós-doutorado, há cerca de 15 anos, desenvolve pesquisas voltadas ao diagnóstico molecular da leishmaniose visceral canina, tendo em vista que o cão é o principal reservatório da Leishmania infantum, agente etiológico da leishmaniose visceral, e que a eutanásia de cachorros infectados é uma das medidas de controle preconizadas pelo Ministério da Saúde. Os trabalhos, inclusive, estão adiantados e prontos para aplicação.

Baseados na detecção de anticorpos anti Leishmania no soro dos animais (sorologia), os diagnósticos convencionais têm problemas de especificidade e sensibilidade, pois apresentam reação cruzada com outros protozoários gerando resultados falsos positivos e sensibilidade insatisfatória para a detecção de cães assintomáticos, que são a maior fração dos infectados nas áreas endêmicas. Portanto, os inquéritos caninos baseados nessas técnicas subestimam a prevalência da infecção e muito animais infectados não são removidos.

Por sua vez, os métodos moleculares, os quais detectam o DNA do parasita, apresentam especificidade e sensibilidade superiores à sorologia, sobretudo na detecção de cães assintomáticos ou nos estágios iniciais da infecção. De acordo com Antero Andrade, o CDTN utiliza o método denominado “PCR-hibridização”, que amplifica o DNA de Leishmania presente nas amostras clínicas em aproximadamente um milhão de vezes e o reconhece por sondas de DNA radioativas (marcadas com 32P) específicas para DNA de Leishmania. Assim, há especificidade e, também, um aumento da sensibilidade em dez vezes. O teste é capaz de dar resultado positivo se houver apenas uma única célula do parasita na amostra.

“Nossa principal contribuição foi o desenvolvimento de um método de amostragem não invasiva denominado ‘swab conjuntival’, no qual um cotonete estéril é utilizado para um leve esfregaço na conjuntiva ocular do animal. Desenvolvemos também um procedimento para extração do DNA a partir do swab, disponibilizando o mesmo para análise pelo PCR-hibridização. Realizamos estudos de campo com 1.400 animais da Região Metropolitana de Belo Horizonte e o método demonstrou sensibilidade muito superior à obtida pela sorologia”, comenta.

Cinco dissertações de mestrado e uma tese de doutorado sobre esse tema já foram defendidas e uma tese está em andamento. A tese de doutorado foi contemplada no ‘Prêmio Capes de Tese 2013’ como melhor tese de doutorado defendida em 2012, a nível nacional, na área de Ciências Biológicas III da Capes.

O setor de Antero Andrade também desenvolve, desde 2006, uma linha de pesquisa com vacinas radioatenuadas, que envolve o uso de radiação ionizante para a atenuação de leveduras e desenvolvimento de vacinas vivas atenuadas. A radiação ionizante é capaz de fragmentar o DNA do fungo, eliminando a capacidade dele se replicar e a virulência, mas as leveduras continuam vivas e metabolicamente ativas e, desse modo, podem induzir uma resposta imune no hospedeiro.

Como não existem vacinas para micoses de importância médica e esta é uma área relevante de pesquisa, o CTDN trabalha, especificamente, em vacinas para a paracoccidioidomicose e esporotricose. Uma patente de vacina radioatenuada para a paracoccidioidomicose já foi depositada e os estudos com a vacina para a esporotricose estão adiantados. Três dissertações de mestrado e uma tese de doutorado foram concluídas dentro desse projeto. Além disso, uma tese de doutorado está sendo realizada.

O biólogo Antero de Andrade ainda trabalha, há três anos, com o desenvolvimento de radiofármacos baseados em aptâmeros - ligantes de ácidos nucleicos - capazes de se vincular especificamente a bactérias ou a fungos, com a meta de identificar infecções. A ideia é que eles sejam ligados a radionuclídeos como 18F ou 99mTc para o diagnóstico por PET e Tomografia Computadorizada por Emissão de Fóton Único (Spect, na sigla em inglês), respectivamente. De acordo com o pesquisador, a principal conquista foi o depósito de uma patente de abrangência internacional sobre a marcação direta de aptâmeros com 99mTc, desenvolvida em colaboração com pesquisadores da Faculdade de Farmácia da UFMG. Uma dissertação foi concluída e estão em andamento outra dissertação e duas teses. Uma estudante de pós-doutorado do CDTN também trabalha no projeto.

“A medicina nuclear demanda radiofármacos capazes de diferenciar infecção de inflamação e também o agente causador da infecção. A pronta identificação de focos de infecção é crucial porque requerem tratamentos prolongados com antibióticos ou antifúngicos, drenagem ou até mesmo a remoção de enxerto ou prótese. A erradicação incompleta dos focos pode provocar reincidência após a interrupção do tratamento, aumentando taxas de mortalidade. O diagnóstico é difícil devido à ausência de sintomas. A detecção de infecções por cintilografia teria a vantagem de uma imagem de corpo inteiro. Poderíamos contribuir para a imagem de infecções”, explica, ressaltando que o CDTN também tem desenvolvido aptâmeros para identificar células tumorais.

Responsabilidade ambiental

Conforme o pesquisador Virgílio Lopardi Bomtempo, que é chefe do Serviço de Meio Ambiente (Semam) do CDTN há sete anos, além do Programa de Monitoração Radiológica Ambiental, as duas grandes linhas ambientais da entidade são hidrologia (desenvolvimento de estudos para aprimorar o uso de técnicas nucleares e convencionais e implementar metodologias de avaliação de impactos ambientais associados a recursos hídricos) e instalações radiativas e nucleares (avaliar o desempenho ambiental de instalações nucleares e radiativas).

“No escopo da hidrologia, existem projetos como o estudo do impacto ambiental do despejo de material de dragagem de fundo do reservatório da Pequena Central Hidrelétrica (PCH) de Paciência (MG), avaliação do impacto ambiental de resíduos de mercúrio em lavras antigas de ouro em Descoberto (MG), estudo da elevada concentração de flúor em águas subterrâneas da região de Verdelândia (MG) e avaliação dos recursos hídricos de superfície e subterrâneos na região de Araguari (MG). Fazemos parcerias. Com relação à segunda linha, destaco, por exemplo, a coordenação do processo de licenciamento ambiental do Reator Multipropósito Brasileiro (RMB) e participação em grupos de trabalho de licenciamento, aceitação pública e escolha de local do Repositório de Baixo e Médio Níveis de Atividade (RBMN)”, afirma.

Ao enfatizar que uma de suas maiores alegrias é verificar o aumento da conscientização ambiental de todos e que isso é fundamental para a melhoria das condições de vida, Bomtempo revela quais são as linhas de trabalho desenvolvidos pelo CDTN na área ambiental que apresentam maiores benefícios diretos para a população. “Aplicação de traçadores radioativos em estudos sedimentológicos, os quais nos permitem, por exemplo, estimar a quantidade de material sedimentar (carga sólida), que é transportada em cursos d'água e mesmo em regiões costeiras e estuarinas; estudos de dispersão atmosférica de poluentes líquidos e gasosos, que garantem melhor qualidade de ar; e o uso de traçadores ambientais radioativos e estáveis para buscar o conhecimento da dinâmica dos recursos hídricos subterrâneos e de sua qualidade e capacidade de interação com as águas de superfície”, pontua.

Aplicações da Radiação Gama

“Minas Gerais é um importante produtor de gemas, especialmente a região nordeste do estado, que é a menos desenvolvida. A irradiação de gemas ajuda a agregar valor às pedras e, consequentemente, a mover a economia da região”. A declaração é do pesquisador Fernando Soares Lameiras, que atua na área de Pesquisa e Desenvolvimento - Irradiação Gama, Minerais e Materiais do CDTN desde 1997. Segundo ele, estão em execução projetos relacionados à irradiação de gemas, como berilos, brazilianitas e espodumênios, para a alteração da cor.

O objetivo é atingir o mesmo patamar do obtido no quartzo, ou seja, desenvolver rotinas técnicas que permitam a previsão do desenvolvimento de cor após a irradiação. A metodologia utilizada é similar como no caso do quartzo, quando o desenvolvimento foi feito com uma dissertação de um aluno de pós-graduação do CDTN. Os projetos atuais contam com mestrandos e doutorandos tanto do centro quanto da UFMG.

Associação Brasileira de Energia Nuclear

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