Las disciplinas científicas hoy se interrelacionan para resolver problemas complejos en la sociedad humana. Tal es el caso de la medicina nuclear, tópico central del Laboratorio Nacional de Investigación y Desarrollo de Radiofármacos (Lanider) con sede en el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares (ININ), que busca contribuir a la investigación y desarrollo de radiofármacos en el país para mejorar la calidad de vida de los mexicanos.
En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, la encargada de la Unidad de Investigación y responsable técnico del Lanider, la doctora en ciencias Guillermina Ferro Flores, platicó sobre las labores, objetivos y resultados de este importante laboratorio nacional.
El Lanider pertenece al Programa de Laboratorios Nacionales del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), cuyo objetivo es el fortalecimiento de la infraestructura e investigación en México. Además también está asociado con el Instituto Nacional de Cancerología (Incan) y es la única instalación en el país dedicada a la investigación y producción de radiofármacos diagnósticos y terapéuticos y donde investigadores, estudiantes de posgrado del área de física médica, farmacia, biomedicina, ingeniería biomédica y biología molecular pueden fortalecer sus estudios.
La importancia de los radiofármacos y el Lanider
La investigación en este laboratorio es realizada por expertos en el área de la medicina y la ciencia nuclear, encontrándose en el diseño y uso de radiofármacos que son sustancias que contienen átomos radiactivos o radionúclidos dentro de su estructura en forma farmacéutica, y con cierta cantidad y calidad de radiación. Estos se administran en los seres humanos con fines diagnósticos o terapéuticos para la práctica de la medicina nuclear.
La medicina nuclear diagnóstica se basa en el uso de los radiofármacos donde un radionúclido se incorpora a una molécula orgánica o inorgánica que se dirige selectivamente a un órgano de interés o que se incorpora a un proceso metabólico o fisiológico del organismo sin perturbar el sistema bioquímico. Dado que el radionúclido es un emisor gamma o de positrones, se pueden obtener por medio de sistemas de detección externos llamados gammacámaras y equipos de tomografía de emisión de positrones (PET) imágenes in vivo del funcionamiento de los diversos órganos o sistemas, las cuales se procesan en sistemas de cómputo y se imprimen en placas radiográficas o fotográficas.
“Estas imágenes pueden ser analizadas y correlacionadas con experiencias clínicas. Lo más importante de los radiofármacos para diagnóstico es que pueden obtenerse estudios ‘dinámicos’, lo que no puede lograrse con el ultrasonido o la tomografía convencional. Los radiofármacos diagnósticos se utilizan para evaluar la perfusión cerebral, pulmonar, cardiaca, hepática y renal”, explicó la investigadora en jefe.
Algunos casos en los que se aprovechan los radiofármacos diagnósticos son, por ejemplo, después de un trasplante renal donde se utilizan para evaluar la funcionalidad del nuevo riñón. También es posible utilizarlos en estudios del corazón, pues los radiofármacos permiten estudiar 14 funciones cardiacas como los procesos bioquímicos y metabólicos de sus diferentes estructuras. En oncología, la primera opción para evaluar la invasión de células de cáncer a hueso es con el uso de radiofármacos óseos. En neurología, es posible detectar cambios en el padrón de distribución en varias patologías y trastornos mentales como la demencia senil causada por lesiones vasculares, la enfermedad de Alzheimer, la epilepsia y la migraña.
“También existe la posibilidad de localizar un infarto agudo cerebral, incluso antes que con la tomografía computarizada. Las imágenes obtenidas por procedimientos nucleares a menudo identifican anormalidades en etapas muy tempranas en la progresión de una enfermedad”, añadió.
La medicina nuclear cuenta con aplicaciones terapéuticas importantes principalmente en oncología, por ejemplo, en la terapia dirigida o terapia de blancos moleculares, un tratamiento que apunta a los genes, a las proteínas específicas del cáncer o a las condiciones del tejido que contribuyen al crecimiento y a la supervivencia del cáncer. Este tipo de tratamiento bloquea el crecimiento y la diseminación de las células malignas y, a la vez, limita el daño a las células sanas. “Los radiofármacos de blancos moleculares son únicos en su capacidad para detectar sitios bioquímicos específicos tales como los receptores y las enzimas”, explicó Ferro Flores.
Dada la importancia de este tema, este laboratorio surgió para generar conocimiento científico de frontera y con ello tecnología radiofarmacéutica propia transferible a su planta de producción de radiofármacos para satisfacer las necesidades del sector salud a través del suministro de radiofármacos para uso en medicina nuclear. Además, siendo el objetivo de los radiofármacos obtener imágenes y desarrollar terapias utilizando herramientas de la biología molecular pero con métodos aplicables in vivo, el Laboratorio Nacional de Investigación y Desarrollo de Radiofármacos ofrece infraestructura de punta para la investigación, desarrollo y potencial aplicación clínica de radiofármacos diagnósticos y terapéuticos de blancos moleculares específicos.
Para esto, el Lanider cuenta con certificación de buenas prácticas de fabricación (GMP, por sus siglas en inglés) emitida por la Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios (Cofepris) e ISO-9001:2008. En cuanto a su infraestructura, cuenta con un área de investigación y dos líneas principales de fabricación, una para la producción de radiofármacos y generadores de radionúclidos y otra para la producción de precursores de radiofármacos, en una superficie total estimada de 977 metros cuadrados, donde actualmente se producen 23 diferentes radiofármacos.
Investigación de calidad
“El principal objetivo del Lanider es proporcionar a la población del país alternativas diagnósticas y terapéuticas para el cáncer y otras enfermedades. Actualmente, el laboratorio distribuye productos a 104 diferentes centros de medicina nuclear, que permiten realizar alrededor de 350 mil estudios anuales”, aseguró la responsable técnica del laboratorio.
Dentro de las líneas de investigación de este recinto está la de síntesis y caracterización química de nuevos sensores o biomoléculas marcadas para imagen molecular in vivo; dosimetría interna de nuevos radiofármacos para diagnóstico y terapia en medicina nuclear a partir de imágenes moleculares; identificación de blancos moleculares y caracterización bioquímica in vitro para el desarrollo de nuevos sensores celulares útiles en imagen y terapia molecular de diferentes procesos patológicos y en sistemas multifuncionales en terapia e imagen multimodal o imagen nuclear y óptica; radioterapia y termoterapia basada en nanopartículas radiomarcadas y funcionalizadas con moléculas de reconocimiento molecular específico.
Aunado a esto, en los centros de medicina nuclear como el Incan, la línea de investigación clínica para el radiodiagnóstico y radioterapia dirigida aplicando los radiofármacos desarrollados y producidos en el ININ mediante las técnicas de medicina nuclear molecular es fortalecida en beneficio de los pacientes con cáncer en México.
Otra línea de investigación que ha presentado resultados y conocimiento de frontera es la de nuevos radiofármacos de blancos moleculares dirigidos a la medicina nuclear traslacional, es una opción muy conveniente para que el conocimiento científico generado tenga un impacto real en la sociedad mexicana. En esta línea, uno de los logros recientes del laboratorio es el desarrollo de un par teranóstico —99mTc-iPSMA y 177Lu-iPSMA— como radiofármacos para la detección y tratamiento específico de cáncer de próstata con solicitud de patente del primero y con interés de empresas internacionales como Amersham de Reino Unido, NTP de Sudáfrica y ANMI de Bélgica para distribuirlo.
“Entre los desarrollos multifuncionales, podemos mencionar las nanopartículas de oro-manosa marcadas con Tc-99m, cuya patente fue otorgada en 2016 y que ha sido útil para la detección de ganglio centinela en pacientes con cáncer de mama en el Incan”, añadió.
Tal es el nivel de desarrollo del Lanider, que los Institutos Nacionales de la Salud de Estados Unidos incluyeron en su base de datos para agentes de diagnóstico por contraste y por imágenes moleculares tres radiofármacos desarrollados en este grupo de investigación: dos para la detección específica por imagen de cáncer de mama, 99mTc-HYNIC-Bombesina y 99mTc-N2S2-Tat-Bombesina, y otro para la detección específica por imagen de procesos infecciosos, 99mTc-Ubiquicidina.
Las investigaciones del Lanider han sido reconocidas por distintas instituciones, por ejemplo por la Cámara Nacional de la Industria Farmacéutica con mención honorífica por el trabajo sobre radiofármacos terapéuticos, y el segundo lugar en la categoría de Investigación Tecnológica por el trabajo “Preparación y evaluación de radioconjugados de Lys3-bombesina para la detección específica y temprana de cáncer de mama”.
Científicos comprometidos
Dentro del selecto y destacado grupo multidisciplinario de investigadores en este laboratorio, se encuentran doctores en ciencias con especialidad en física médica, química orgánica, ciencias de la salud, fisiología celular y molecular, expertos en la industria farmacéutica y médicos especializados en medicina nuclear.
Son pertenecientes al Sistema Nacional de Investigadores (SNI) nivel I, II y III, y al programa de Cátedras Conacyt. El esfuerzo de estos investigadores ha dado como resultado un total de 46 artículos en revistas internacionales indexadas y 667 citas desde el 2010. Se han escrito cinco capítulos en libros, otorgado cuatro patentes a radiofármacos con dos en trámite, participado en 21 congresos internacionales y 19 nacionales, concluido seis y siete tesis de doctorado, diez y cuatro de maestría, 16 y cuatro de licenciatura, respectivamente.
Además, esta institución está vinculada al Programa Nacional de Posgrados de Calidad (PNPC) de Conacyt con estudiantes, siete de doctorado en ciencias de la salud, en ciencias químicas, en nanociencias y microtecnologías de la Universidad Autónoma del Estado de México y del Instituto Politécnico Nacional, y cuatro estudiantes de maestría en ciencias químicas, en tecnología avanzada y física médica.
Los logros de estos investigadores y estudiantes han sido apoyados desde el establecimiento y consolidación del Lanider en la infraestructura para la compra de celdas blindadas clase GMP automatizadas y sistemas de dosificación. “Hemos recibido apoyo en proyectos de Ciencia Básica, Problemas Nacionales y Cátedras”, complementó la doctora Ferro Flores.
Al ser un laboratorio con objetivos nacionales, es posible que usuarios externos hagan uso de equipos para fortalecer sus proyectos, mediante convenios de cooperación entre las instituciones o solicitudes oficiales por parte de investigadores o grupos académicos a través del Departamento de Capacitación y Becas.
Mejora y retos continuos
Uno de los objetivos finales del laboratorio es lograr el incremento en el uso y aplicación del radiofármaco 177Lu-iPSMA para tratar pacientes con cáncer de próstata avanzado y ampliar la venta de sus productos a nivel internacional para colaborar con los tratamientos de calidad.
“Aunque actualmente tenemos proyectos con el Instituto Nacional de Cancerología, uno de nuestros principales retos a mediano y largo plazo es expandir el uso de las técnicas nucleares para la detección específica y temprana de cáncer de próstata y mama por imagen nuclear, pues la mastografía no es específica y solo 10 por ciento de los cánceres de mama se están detectando en etapa temprana”, agregó Guillermina Ferro Flores.
Para continuar con todo esto, el Lanider busca la adquisición de un ciclotrón para la producción de distintos radionúclidos de uso médico, así como de una unidad de medicina nuclear con equipos de tomografía de emisión de fotón único (SPECT, por sus siglas en inglés) y PET dedicada a la investigación clínica y como unidad de servicio.
A pesar de todos los éxitos de este laboratorio y sus integrantes, aún existen retos por vencer a corto plazo en cuanto a investigación, infraestructura y recursos humanos de alto nivel, pues se busca desarrollar proyectos científicos en los diferentes centros de medicina nuclear nacionales y continuar así demostrando el nivel de ciencia nacional
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