Radiofarmaci: su Nature approccio innovativo ENEA per sviluppare produzione nazionale con impianti compatti e di media taglia
Sviluppare una filiera nazionale di impianti per produrre radiofarmaci destinati alla diagnosi di tumori. È l’approccio innovativo descritto dai ricercatori ENEA sulla rivista internazionale Nature[1] sulla produzione sicura e sostenibile di Molibdeno (99Mo), il radioisotopo precursore del Tecnezio-99 (99mTc), l’elemento più utilizzato al mondo nella medicina nucleare per diagnostiche di tipo SPECT[2]: ogni anno se ne effettuano circa 30 milioni, con un mercato che vale circa 8 miliardi di dollari a livello globale.
“L’obiettivo è di realizzare impianti di taglia media, compatti, modulari e decentrati su tutto il territorio nazionale, in grado di assicurare processi sostenibili e sicuri per la produzione del Molibdeno (99Mo), anche in relazione alla crisi pandemica dovuta al COVID-19 che ha creato nuove e inaspettate criticità nella filiera”, spiegano Antonino Pietropaolo e Marco Capogni, i ricercatori ENEA che hanno firmato lo studio su Nature insieme a Lina Quintieri dello Science and Technology Facilities Council (UK). “Creare filiere locali solide e resilienti per produrre questo radioisotopo è una necessità urgente anche per far fronte all’attuale scarsità dopo la chiusura del reattore a fissione canadese NRU[3], uno dei principali produttori a livello mondiale, e alla vetustà di altri reattori utilizzati per la produzione”.
In Italia un progetto che va in questa direzione è stato avviato presso il Centro ENEA di Brasimone: si chiama SORGENTINA-RF[4] e si inserisce nel contesto delle soluzioni alternative di medio-lungo periodo sia ai reattori a fissione che all’utilizzo dell’Uranio-235 per motivi di non proliferazione nucleare. I processi di produzione di 99Mo alternativi alla fissione e all’utilizzo di uranio sono da tempo oggetto di studio da parte della comunità scientifica internazionale e degli operatori del settore dei radiofarmaci. ENEA sta studiando questa problematica fin dal 2015 con esperimenti esplorativi sull’uso dei neutroni da fusione[5] e il progetto SORGENTINA-RF rappresenta il punto di approdo di questi esperimenti.
SORGENTINA-RF nasce nel contesto del potenziamento del polo di ricerca ENEA del Brasimone (Bo) al quale, tra l’altro, la Città metropolitana di Bologna, nell’ambito del PNRR, ha recentemente destinato 7 milioni di euro per interventi di miglioramento dell’accessibilità e riqualificazione di alcuni edifici, che vanno ad aggiungersi ai 3,5 milioni di euro di investimenti della Regione Emilia-Romagna e al 1,5 milione dell’ENEA, direttamente destinati allo sviluppo di un prototipo termomeccanico dell’impianto SORGENTINA-RF. Il progetto è sviluppato da un team di 50 tra ricercatori e tecnici ENEA esperti di fisica della fusione, dello stato solido e degli acceleratori, di radiochimica, di ingegneria nucleare e scienza dei materiali. Inoltre ENEA ha messo a disposizione dell’attività anche infrastrutture e laboratori di 4 centri di ricerca. Oltre a Brasimone, sono coinvolti infatti anche: il Centro di Ricerche ENEA di Bologna, quello di Frascati con il Frascati Neutron Generator[6], la più intensa sorgente di neutroni da 14 MeV in Europa e una delle più intense al mondo che ha permesso di dimostrare la fattibilità della produzione di 99Mo con neutroni da fusione; di Casaccia, con l’Istituto Nazionale di Metrologia delle Radiazioni Ionizzanti (INMRI) per l’aspetto in particolare legato alle misure accurate di attività[7], e con il Laboratorio di Caratterizzazione Radiologica e Gestione dei Rifiuti nucleari per i vari aspetti radiochimici dei processi studiati[8].
Attraverso una collaborazione scientifica tra questi laboratori e l’Università di Ferrara, tra il 2016 e il 2017, si è potuto svolgere inoltre un esperimento che ha permesso di studiare, partendo dall’irraggiamento del molibdeno naturale, l’intera filiera di produzione del radiofarmaco diagnostico per la SPECT ottenendo un elevato grado di purezza e permettendo di poter fare delle stime che hanno aperto la strada al progetto SORGENTINA-RF[7].
Ulteriore aspetto strategico del progetto sono le nuove prospettive per la produzione di altri radioisotopi medicali come il 64Cu (radionuclide teranostico, cioè al contempo terapeutico e diagnostico) e lo sviluppo di attività di R&D in diversi settori della scienza e della tecnologia dei materiali.
[1] A. Pietropaolo, M. Capogni, L. Quintieri, Nature 603, 393 (2022)
[2] Single Photon Emission Computed Tomography (Tomografia a emissione di fotone singolo)
[3] Crisi mondiale del 2009 – cfr Gould, P. Europe’s isotope shortage will continue into 2009. Nature (2008).
[4] A. Pietropaolo, et al., Eur. Phys. J. Plus 136, 1140 (2021).
[5] M. Capogni, A. Pietropaolo, L. Quintieri, Rapporto tecnico interno ENEA – RT/2016/32/ENEA
[6] A. Pietropaolo et al., J. Phys.: Conf. Ser. 746, 012037 (2016).
[7] M. Capogni et al, Appl. Radiat. Isotop. 134, 105 (2018).