Tecnecio: el elemento que puede hacer brillar los huesos

Los científicos pasaron muchos años buscando el tecnecio, un elemento químico que con el tiempo se convirtió en una pieza crucial del diagnóstico médico.

Tan decisivo es, que hay una investigación en curso para buscar nuevas fuentes confiables de este metal antes de que las actuales se agoten.

"Es un elemento que los químicos adoran, porque casi nadie de nosotros lo ha visto", explica Andrea Sella, química de la University College London, de Reino Unido.

La historia de su descubrimiento es un relato largo, que comienza con el padre de la tabla periódica, el erudito ruso del siglo XIX Dmitri Mendeleev.

"Fue la primera persona a la que se le ocurrió ese esquema sistemático de los elementos", explica Sella. "Dejó cuatro huecos en la tabla, uno de ellos justo en el medio, entre los metales de transición".

Ese hueco en concreto, el correspondiente al elemento número 43, era para el tecnecio. Pero en aquel entonces nadie lo sabía.

El elemento número 43

"El hecho de que dejara aquel hueco condujo a algo así como una desesperada búsqueda de 70 años a lo largo y ancho del mundo. Era un tiempo en el que todos esperaban lograr la fama y la fortuna descubriendo un elemento, y nadie lo podía encontrar".

Entre los candidatos a ocupar ese vacío estuvo el davyum, un derivado del mineral de platino encontrado en las montañas Urales (Rusia y Kazajistán) y que recibió el nombre de Humphry Davy, un conocido químico británico.

Otro de los candidatos fue el lucium, una sustancia descubierta en 1896 en un mineral de color marrón rojizo llamado monacita y que resultó ser una muestra impura de otro elemento raro, el ítrio.

También se barajó la posibilidad de que el lugar lo ocupara el nipponium, extraído por un investigador japonés de otro mineral raro, la torianita, en 1908.

Este se convirtió luego en el elemento 75, el renio, llenando así otro de los huecos dejados por Mendeleev en su tabla.

Pero el candidato más controvertido hizo su aparición en 1925.

El matrimonio alemán formado por Walter e Ida Noddack afirmó haber vislumbrado el elemento 43 como parte de una reacción nuclear y lo llamó masurio, por los lagos de Masuria, antigua región del sur de la Prusia Oriental en la que Walter había nacido.

Producto de la reacción nuclear

Sin embargo, ningún otro científico fue capaz de reproducir su experimento y al día de hoy los historiadores siguen debatiendo si pudieron haber visto el elemento o no.

En cualquier caso, los derechos del nombre del elemento número 43 recayeron sobre un dúo italiano, Carlo Perrier y Emilio Segre. Al igual que los Noddack, buscaron el elemento entre la materia creada en reacciones nucleares.

En 1936 lo hallaron en una muestra de otro metal, el molibdeno, que Ernest Lawrence había bombardeado con partículas usando su ciclotrón en California.

Ya que fue producto de una reacción nuclear, le dieron el nombre de tecnecio por la palabra griega technos, que significa sintético o artificial.

"Cuando fue descubierto se pensó que solo se podía crear de forma artificial, que no se podía hallar en la naturaleza", dice Sella. Sin embargo, resulta que sí se puede.

Presente en la naturaleza

En 1971 se descubrió en Gabón que una reacción nuclear había tenido lugar en un depósito de uranio 2.000 millones de años atrás y que aún había pequeñas trazas de elementos radiactivos creados entonces; entre estos, de tecnecio.

Uno de sus isótopos, versiones del elemento que poseen el mismo número de protones y distinto número de neutrones, tiene una aplicación muy útil.

Se trata del tecnecio-99m. El 99 hace referencia a los 43 protones y los 56 neutrones de su núcleo, y la letra eme a la específica configuración de estas partículas.

El resultado es un átomo que se descompone en cuestión de horas, generando rayos gamma, una radiación que puede ser utilizada para producir imágenes médicas.

En el Hospital UCL de Londres, Sarah está a punto de someterse a un escáner para revisar su columna vertebral, previo a una operación que fusionará dos de sus vértebras. Pero antes le deben inyectar tecnecio.

Su médico mide la dosis. Y es que el tecnecio se descompone continuamente, por lo que es importante verificar que aún es suficientemente radiactivo para producir una imagen, pero no tanto como para ser dañino.

La inyección no solo contiene ese elemento. Cada átomo radiactivo se vincula a un producto químico que asegura que el tecnecio llegue a la parte correcta del cuerpo de Sarah.

"Si se aplicara solo la radiactividad, probablemente terminaría en la tiroides del paciente y parte en el estómago, así como en las glándulas salivales", explica el doctor.

En este caso, el producto químico al que se liga el tecnecio es un fosfonato, un tipo de sal que los huesos absorben de la sangre.

Y en eso reside la magia del escáner con tecnecio.

Genera un patrón de narración de los puntos calientes, núcleos de actividad en los que el hueso puede estar reparándose y, por tanto, absorbió más fosfonato de la sangre, así como de las zonas frías donde el hueso puede estar muerto.

Huesos visibles

"Si analizaras con rayos X a dos personas, una de ellas fallecida y la otra viva, pero ambas sin fracturas, no serías capaz de decir cuál está muerta", explica el médico de Sarah.

"En medicina nuclear no verías que esa parte del cuerpo no funciona y que no circula la sangre por ella".

Así que antes de ser escaneada, Sarah tiene que esperar que el tecnecio encuentre el camino hasta su columna vertebral. Y en ese tiempo se le aconseja evitar contacto con niños pequeños, ya que es ligeramente radiactiva.

Después de cuatro horas hay un breve margen en el que el escáner puede llevarse a cabo. Si se espera demasiado el tecnecio se descompondrá (tiene una vida media de seis días) o saldrá del cuerpo de Sarah.

Así que durante ese margen la paciente es sometida a un escáner de cuerpo completo con emisiones de rayos gamma, y los datos obtenidos se usan para crear una imagen tridimensional de lo que está ocurriendo en su columna.

Pero el hueso es sólo uno de los materiales que el tecnecio vuelve visible. Y es que ligándolo a otros productos químicos, este marcador radiactivo puede ser llevado a varios órganos, como el bazo, los pulmones, el hígado, los ganglios linfáticos y el corazón.

"Si usted encuentra un objetivo decente, una proteína en el cuerpo a la que puede seguir, entonces podrá controlarlo todo", explica la doctora Kerstin Sander, una investigadora adjunta de medicina nuclear del hospital.

Otros usos

Este sistema podría ser utilizado en el futuro por las compañías farmacéuticas para investigar los efectos de sus medicamentos experimentales.

Así, adhiriendo el isótopo radiactivo a un prototipo de fármaco, los investigadores podrían seguir el recorrido de éste a través del cuerpo, lo que los ayudaría a decidir en una etapa temprana si tiene potencial o no.

"En lugar de gastar entre 10 y 20 años optimizando un nuevo medicamento, se podrían explorar sus propiedades muchísimo antes", dice la doctora.

Y luego está la radioterapia. Se puede reemplazar el tecnecio por un elemento que emita una radiación más potente y que destruya los tejidos circundantes, en particular las células cancerígenas.

"Es como una quimioterapia dirigida, y se acerca cada vez más a ese sueño de la 'bala mágica' (que mataría definitivamente la enfermedad)".

Esa es una gran esperanza para el futuro. Pero para ello, primero hay que hacer frente a otro reto: asegurarse de que existe suficiente cantidad del elemento.