Radiopharmacy

Esta asignatura juega un papel trascendental en el conocimiento y competencias de alumno en un tipo de fármacos cuyo uso se ha ido extendiendo con el paso del tiempo, los radiofármacos. Además, esta asignatura permitirá al alumno decidir acerca de su posible interés en la realización de la especialidad clínica de radiofarmacia dirigida a licenciados en Farmacia.

Programa de clases expositivas:
La materia de divide en 3 secciones, según se describe a continuación:

SECCION 1: Conceptos básicos sobre radiactividad y radionucleidos. Obtención y control de calidad de radiofármacos

Tema 1.- Introducción a la radiofarmacia y a los radiofármacos (1 hora)

EPÍGRAFES: Concepto de radiofarmacia y de radiofármaco. Origen y evolución histórica de la radiactividad, los radiofármacos y al radiofarmacia

RESUMEN: Se facilita la entrada del alumno en la esencia de la materia, aludiendo a fundamentos básicos que le permitan comprender el concepto y la evolución histórica de los radiofármacos y de la radiofarmacia.

Tema 2.- Las radiaciones y la materia (1 hora)

EPÍGRAFES: Estructura atómica. Concepto de radiactividad y radiaciones. Concepto de isótopo radiactivo. Tipos de desintegración radioactiva. Cinética de desintegración radioactiva: parámetros y unidades de medida.

RESUMEN: Empezando con un recordatorio sobre la estructura atómica, y los tipos de radiaciones electromagnéticas y su energía, se profundiza en el concepto de radiactividad y radioisótopo y se establecen los parámetros y unidades de medida, tales como velocidad de desintegración, tiempo de semi-desintegración y actividad del radioisótopo.

Tema 3.- Interacciones de las radiaciones con la materia (1 hora)

EPÍGRAFES: Mecanismos de interacción de las radiaciones con la materia. Capacidad de penetración y de ionización. Medida de la emisión y de la interacción de las radiaciones con la materia. Efectos biológicos de las radiaciones.

RESUMEN: se describe las consecuencias de la interacción de las radiaciones con la materia y los correspondientes parámetros de medida en relación con su poder de penetración (ley de atenuación exponencial) y su capacidad de ionización de la materia (tasa de exposición, dosis absorbida, dosis equivalente). Finalmente se detallan los efectos biológicos causados por la interacción de la materia en el ser humano.

Tema 4.- Producción de radionúclidos (1 hora)

EPÍGRAFES: El ciclotrón. El reactor nuclear. Los generadores de radiofármacos.

RESUMEN: Se presenta el fundamento y se ilustra el modo de funcionamiento de las principales fuentes de radioisótopos y radiofármacos, tales como el ciclotrón, el reactor nuclear y los generadores. Además se describen las características específicas de los generadores más usados en la práctica clínica tales como el generador de Tecnecio, de Galio y de Indio.

Tema 5.- Radiofármacos (1 hora)

EPÍGRAFES: Concepto de radiofármaco ideal. Diseño de un radiofármaco. Formas de administración de radiofármacos. Importancia de la biodistribución.

RESUMEN: Se describen las características del radiofármaco ideal y las etapas en el diseño y desarrollo de nuevos radiofármacos. Se exponen los criterios determinantes de la selección de las moléculas transportadoras de los radionucleidos, así como su forma de administración. Se insiste particularmente en cómo el diseño del radiofármaco condiciona su biodistribución y, por consiguiente, su eficacia clínica.

Tema 6.- Radiomarcaje de compuestos (1 hora)

EPÍGRAFES: Fundamento y procedimientos de radiomarcaje. Ensayos de control. Radiomarcaje con 99mTc. Radiomarcaje con 99m. Radiofármacos tecneciados. Radiofármacos yodados. Radiofármacos de In. Radiofármacos de Ga.

RESUMEN: Se describen los fundamentos y procedimientos de radiomarcaje entre los que destacan la simple asociación, la síntesis y la biosíntesis, así como los correspondientes ensayos de control. Se revisa someramente fundamento del marcaje con Tecnecio, Yodo, Indio y Galio y se describe los factores que pueden afectar a la estabilidad de los compuestos marcados

Tema 7.- Control de calidad de radiofármacos (1 hora)

EPÍGRAFES: Ensayos de control físico-químico y biológico. Pureza radionuclídica, radioquímica y química.

RESUMEN: Se describen los aspectos singulares de la preparación de radiofármacos y los correspondientes ensayos de control físico-químico y biológico que se llevan a cabo en las instalaciones de producción de radiofármacos y en la radiofarmacia.

Tema 8.- Detección y medida de la radiación. Dosimetría y protección radiológica (1 hora)

EPÍGRAFES: Detectores de ionización gaseosa. Detectores de centelleo en fase sólida y en fase líquida. Dosimetría personal y ambiental. Instalaciones radiofarmacéuticas y servicios de protección radiológica. Vigilancia radiológica.

RESUMEN: Se presenta el fundamento y modo de operación de los sistemas de medida de la radiación también llamados detectores, contadores o dosímetros. Se establece la diferenciación entre sistemas de medida ambientales, contadores experimentales y dosímeros personales. Por último se describe brevemente las funciones y características de las instalaciones radiofarmacéuticas y de los servicios de protección radiológica. Este tema será complementado con un ahora de seminario que se impartirá en el servicio de protección radiológica de la USC.


SECCIÓN 2: Imagen molecular: uso clínico e investigación

Tema 9.- Introducción a la imagen molecular I (1 hora)

EPÍGRAFES: Concepto, bases biológicas, tipos e indicaciones del moderno concepto de la “imagen molecular”. Diferencia entre exploraciones morfológicas y moleculares. Modelos híbridos. Casos de aplicación clínica en oncología.

RESUMEN: Se enseña al alumno la moderna “imagen molecular”, encaminada a evidenciar aspectos bioquímico-moleculares y no cambios morfológicos como hasta ahora. Su uso clínico es una realidad y representa un notable avance en el diagnóstico y valoración terapéutica, principalmente en oncología.


Tema 10.- Imagen Molecular en neurología (1 hora)

EPÍGRAFES: Imagen molecular PET y SPECT en neurología. Estudios de neurodegeneración, neuroreceptores y nuevos radiofármacos encaminados al diagnóstico precoz de enfermedades neurodegenerativas.

RESUMEN: Se enseña al alumno los conocimientos básicos y clínicos de los estudios de PET y SPECT cerebral. Se explica en detalle las técnicas que se usan en la rutina clínica y las que se están incorporando en los últimos años. La clase se centra en el avance que supone en el diagnóstico de estas enfermedades respecto a las técnicas de imagen morfológica.


Tema 11.- Imagen molecular en cáncer (1,5 horaS)

EPÍGRAFES: Nuevas aproximaciones en imagen molecular, equipos dedicados para cáncer de mama, estudios de imagen de alta resolución y nuevos radiofármacos.

RESUMEN: Se enseña al alumno los últimos avances en el equipamiento de imagen PET, en particular los nuevos equipos de imagen PET dedicados a cáncer de mama, con especial atención a los estudios de alta resolución en la localización de tumores de mama y valoración de heterogeneidades tumorales.


Tema 12.- Ganglio centinela (1,5 horas)

EPÍGRAFES: bases de la técnica de ganglio centinela y otras técnicas encaminadas a evidenciar tumores no palpables. Usos en la rutina clínica actual.

RESUMEN: Se analizan las bases biológicas, historia, concepto, técnicas y diferentes aplicaciones de la técnica del ganglio centinela. Esta busca evidenciar el primer ganglio linfático en la cadena de drenaje linfático de la zona donde asienta un tumor, con la finalidad de que su estudio anatomopatológico permita obviar linfadenectomías innecesarias. Se revisan también otras técnicas encaminadas a evidenciar un tumor mamario no palpable y la moderna cirugía radioguiada.


Tema 13.- Terapéuticas isotópicas (1 hora)

EPÍGRAFES: bases físicas de las terapias con radioisótopos y principales terapias de uso clínico. Interés e impacto de las terapias de radioisótopos en el manejo del paciente oncológico.

RESUMEN: Se analizan los fundamentos y aplicaciones de las terapias con radiofármacos. Asimismo, se revisan las modernas opciones como son la radioinmunoterapia y las microesferas marcadas con 90Y para el tratamiento de las metástasis.

Tema 14.- Efectos biológicos de las radiaciones ionizantes (1 hora)

EPÍGRAFES: Implicaciones clínicas de los efectos biológicos de las radiaciones ionizantes, con especial atención de los mecanismos de reparación del daño en el ADN.

RESUMEN: Se analizan los efectos físicos, químicos y biológicos de las radiaciones ionizantes, así como los mecanismos de reparación del daño en el ADN. Asimismo, se hace hincapié en subgrupos de poblaciones con mayor sensibilidad a las radiaciones ionizantes y que deben ser objeto de especial atención.


SECCIÓN 3: Legislación y aplicaciones diagnósticas de los radiofármacos

Tema 15.- Legislación en radiofarmacia (3 horas)

EPÍGRAFES: Reglamento sobre protección sanitaria contra radiaciones ionizantes. Reglamento sobre instalaciones nucleares y radiactivas.


RESUMEN: Se presentarán las leyes básicas y reglamentos sobre instalaciones radiactivas existentes, prestando especial atención al reglamento sobre protección sanitaria contra radiaciones ionizantes. Se discutirán en clase los aspectos más importantes de dichas leyes y reglamentos y se plantearán una serie de preguntas que serán discutidas en clase.

Tema 16.- Aplicaciones diagnósticas de los radiofármacos: función tiroidea (1 hora)

EPÍGRAFES: Fisiología del tiroides. Patologías tiroideas. Radiofármacos para el diagnóstico de trastornos tiroideos.

RESUMEN: Se hará una introducción a nivel fisiológico sobre el tiroides. Se explicará la función tiroidea y sus trastornos más frecuentes. Se explicarán los radiofármacos más frecuentemente utilizados para diagnosticar dichos trastornos y se mostrarán ejemplos de aplicaciones diagnósticas.

Tema 17.- Aplicaciones diagnósticas de los radiofármacos: exploración pulmonar (1 hora)

EPÍGRAFES: Fisiología del sistema respiratorio. Patologías pulmonares más frecuentes. Radiofármacos para el diagnóstico de trastornos pulmonares.

RESUMEN: Se hará una introducción a nivel fisiológico sobre el sistema respiratorio, prestando especial atención a los pulmones y su funcionamiento. Se explicarán los trastornos pulmonares más frecuentes y los radiofármacos utilizados para su diagnóstico (estudios de ventilación y perfusión). Se mostrarán ejemplos de aplicaciones diagnósticas.

Tema 18.- Aplicaciones diagnósticas de los radiofármacos: función renal (1 hora)

EPÍGRAFES: Fisiología del aparato urinario. Trastornos renales más frecuentes. Radiofármacos para el diagnóstico de trastornos renales.

RESUMEN: Se hará una introducción a nivel fisiológico sobre el sistema urinario, prestando especial atención a los riñones y su funcionamiento. Se explicarán los trastornos renales más frecuentes y los radiofármacos utilizados para su diagnóstico (estudios de imagen y renogramas). Se mostrarán ejemplos de aplicaciones diagnósticas.

Tema 19.- Aplicaciones diagnósticas de los radiofármacos: exploración cerebral (1 hora)

EPÍGRAFES: Fisiología del sistema nervioso central: cerebro. Trastornos/patologías cerebrales más frecuentes. Ejemplos de radiofármacos más habituales para el diagnóstico de dichos trastornos.

RESUMEN: Se hará una introducción a nivel fisiológico sobre el sistema nervioso central, focalizando el interés en el cerebro. Se explicarán los trastornos/patologías cerebrales más frecuentes que pueden ser diagnosticados con la ayuda de radiofármacos y qué tipo de radiofármacos se utilizan. Se mostrarán ejemplos de aplicaciones diagnósticas.


Tema 20.- Aplicaciones diagnósticas de los radiofármacos en cardiología y otras patologías (1 hora)

EPÍGRAFES: Fisiología cardiaca. Trastornos/patologías cardiacas y de circulación coronaria más frecuentes. Radiofármacos para el diagnóstico de dichos trastornos. Radiofármacos para el diagnóstico de afecciones del sistema esquelético. Ejemplos de radiofármacos para el diagnóstico oncológico y procesos inflamatorios.

RESUMEN: Se hará una introducción a nivel fisiológico sobre el corazón y la circulación a nivel cardíaco. Se explicarán los trastornos/patologías cardiacas y de circulación coronaria más frecuentes que pueden ser diagnosticados con la ayuda de radiofármacos y qué tipo de radiofármacos se utilizan. Se mostrarán ejemplos de aplicaciones diagnósticas. Así mismo, se mostrarán ejemplos del uso de radiofármacos para otras aplicaciones diagnósticas, como sistema esquelético, infecciones e inflamación, u oncología.


Programa de seminarios:

SECCION 1: Conceptos básicos sobre radiactividad y radionucleidos. Obtención y control de calidad de radiofármacos

Seminario 1-Diseño de radiofármacos (3,5 horas)
Este seminario irá destinado a aportar al alumno una visión crítica sobre el diseño, preparación y control de calidad de los radiofármacos. Para ello, los alumnos se dividirán en grupos de trabajo orientados a la realización de un proyecto sobre un radiofármaco que expondrán oralmente. Durante y posteriormente a la exposición se establecerá un debate interactivo.

Seminario 2.- Servicio de protección radiológica (0,5 horas)
Se visitará el servicio de protección radiológica, donde se insistirá en el modo de organización, funciones y procedimientos de vigilancia radiológica.


SECCIÓN 2: Investigación y aplicaciones preclínicas de los radiofármacos

Seminario 4.- Teradiagnóstico e inmunoPET (1,5 horas)
Se explicarán mediante artículos recientes las nuevas técnicas teranósticas en imagen PET, radiomarcaje de anticuerpos y aplicación en la planificación de tratamientos.

Seminario 5.- Imagen molecular en investigación preclínica (1,5 horas)
Se mostrarán casos reales de estudios de imagen microPET y microSPECT en diferentes modelos animales de enfermedades humanas como cáncer de mama, colitis, ictus, Alzheimer, hemorragia cerebral, isquemia periférica…

Seminario 6.- Farmacocinética mediante imagen PET (1 hora)
Se explicarán las herramientas básicas necesarias para realizar estudios de farmacocinética, muestreo de radiactividad en sangre arterial mediante circulación extracorpórea (visualización de video) y modelado mediante software PMOD.

SECCIÓN 3: Aplicaciones de los radiofármacos en diagnóstico clínico.

Seminarios 7-8.- Análisis y crítica de artículos científicos (2 horas)
Se entregará a los alumnos un artículo científico reciente que muestre la aplicación de radiofármacos para el diagnóstico de un caso clínico concreto (relacionado con lo explicado en clase). Los alumnos deberán leer el artículo y preparar un trabajo en equipo sobre el mismo que será presentado y discutido en clase.


Programa de clases prácticas:

Prácticas 1-3.- Servicio de Medicina Nuclear del CHUS (5 horas)

Las prácticas incluirán visita a diferentes partes de un Servicio de Medicina Nuclear, en la que se explicarán los procedimientos básicos del trabajo diario:

- Visita a la cámara caliente: bunker, activímetro, detectores, cámaras de flujo laminar, etc.
- Análisis de las dosis de radiofármacos para ser inyectados a los pacientes
- Libro de radiofarmacia
- Diario de Operaciones: Consejo de Seguridad Nuclear
- Solicitud de radiofármacos
- Recogida de residuos: almacenamiento y control
- Análisis de las gammacámaras
- Ver exploraciones que se realicen
- Instrumental para ventilación pulmonar
- Sala de esfuerzos cardíacos
- PET y ver exploraciones PET
- Fusión de imágenes PET con RM y TAC
- Control de Calidad
- Visita al ciclotrón


Prácticas 4-5.- Unidad Imagen Molecular Experimental (3 horas)

Las prácticas incluirán una visita a la Unidad de Imagen Molecul ar Experimental del CHUS, en la que se explicarán los procedimientos básicos del trabajo diario en la unidad:

- Visita a la instalación equipo microPET/TAC
- Visita a la instalación equipo microSPECT
- Manejo de animales de experimentación
- Inyección de radiofármacos en animales
- Realización de un estudio de imagen PET en animales de experimentación
- Casos de ejemplo de estudios en diferentes modelos animales
- Gestión de animales inyectados
- Visualización y análisis de imágenes

Bibliografía Básica:

Son recomendables tres libros de texto básicos que son la referencia en los cursos de radiofarmacia que se imparten en las Facultades de Farmacia a nivel internacional:
- Fundamentals of Nuclear Pharmacy. Gopal B. Saha. 6ª Ed. Springer Publisher, 2010.

- Basic Sciences of Nuclear Medicine, Magdy M. Khalil Ed., Springer Publisher, 2011.

- Radiopharmaceuticals in Nuclear Pharmacy and Nuclear Medicine (Inglés) 3rd Edición. Richard J. Kowalsky, Steven W. Falen, 2011.


Bibliografía Complementaria:
Existe un manual en castellano que puede ser de uso cómodo y práctico para el alumno:
- Manual de Radiofarmacia, J. Mallol. Ed. Diaz de Santos. 2008.

Además, la bibliografía básica se complementará con artículos científicos relevantes que ilustrarán sobre todo las clases teóricas y de seminario con mayor orientación clínica.

Se recomienda en general la consulta guiada por el profesor a fuentes electrónica en particular acceder de forma periódica a bases de datos y documentos esenciales que tiene que ver con el mundo del medicamento y de la energía nuclear:

Sitios Web:
- http://www.csn.es
- http://www.aemps.gob.es
- http://www.ema.europa.eu/ema
- http://www.fda.gov/
- http://www.who.int/es/

Conocimientos:
Con 01. Conocer el origen, naturaleza, y como diseñar, obtener, analizar, controlar y producir principios activos, fármacos y medicamentos, así como otros productos y materias primas de interés sanitario de uso humano o veterinario.
Con 02. Conocer los efectos terapéuticos y tóxicos de sustancias con actividad farmacológica.
Con 04. Adquirir conocimientos para diseñar, preparar, suministrar y dispensar medicamentos y otros productos de interés sanitario.
Con 06. Adquirir conocimientos básicos en gestión clínica, economía de la salud y uso eficiente de los recursos sanitarios para promover el uso racional de los medicamentos y productos sanitarios.
Con 07. Conocer, evaluar y valorar los problemas relacionados con fármacos y medicamentos, así como participar en las actividades de farmacovigilancia.
Con 10. Conocer las propias limitaciones y la necesidad de mantener y actualizar la competencia profesional, prestando especial importancia al autoaprendizaje de nuevos conocimientos basándose en la evidencia científica disponible
Con 18. Conocer como evaluar datos científicos relacionados con los medicamentos y productos sanitarios. Utilizar el análisis estadístico aplicado a las ciencias farmacéuticas.
Con 31. Conocer cómo utilizar de forma segura los medicamentos teniendo en cuenta sus propiedades físicas y químicas incluyendo cualquier riesgo asociado a su uso.
Con 33. Conocer los efectos de sustancias con actividad farmacológica.
Con 37. Conocer la estructura y función del cuerpo humano, así como los mecanismos generales de la enfermedad, alteraciones moleculares, estructurales y funcionales, expresión sindrómica y herramientas terapéuticas para restaurar la salud.
Con 44. Conocer los principios éticos y deontológicos y actuar según las disposiciones legislativas, reglamentarias y administrativas que rigen el ejercicio profesional colaborando con otros profesionales de la salud y adquiriendo habilidades de trabajo en equipo.

Habilidades o destrezas:
H/D 01: Intervenir en las actividades de promoción de la salud, prevención de enfermedad, en el ámbito individual, familiar y comunitario; con una visión integral y multiprofesional del proceso salud-enfermedad.
H/D 05: Desarrollar habilidades de comunicación e información, tanto orales como escritas, para tratar con pacientes y usuarios del centro donde desempeñe su actividad profesional.
H/D 06: Promover las capacidades de trabajo y colaboración en equipos multidisciplinares y las relacionadas con otros profesionales sanitarios.

Competencias:
Comp 03. Comunicación oral y escrita en la propia lengua.
Comp 06. Habilidades de gestión de la información (habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas).
Comp 07. Resolución de problemas.
Comp 08. Toma de decisiones.
Comp 09. Capacidad crítica y autocrítica.
Comp 10. Trabajo en equipo.
Comp 13. Capacidad para comunicarse con expertos de otras áreas.
Comp 16. Compromiso ético.
Comp 17. Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.
Comp 19. Capacidad de aprender.
Comp 24. Habilidad para trabajar de forma autónoma.

Actividades formativas en el aula con presencia del profesor:

A) Clases expositivas en grupo grande (“CE” en las tablas horarias): Lección impartida por el profesor que puede tener formatos diferentes (teoría, problemas y/o ejemplos generales, directrices generales de la materia…). El profesor puede contar con apoyo de medios audiovisuales e informáticos pero, en general, los estudiantes no necesitan manejarlos en clase. Estas clases seguirán los contenidos propuestos en la Guía Docente de la asignatura. La asistencia a estas clases no es obligatoria pero sí recomendable.

B) Clases interactivas en grupo reducido (Seminarios, “S” en las tablas horarias): Clase teórico/práctica en la que se proponen y resuelven aplicaciones de la teoría, problemas, ejercicios… El alumno participa activamente en estas clases de distintas formas: resolución de problemas y cuestiones planteados por el profesor con suficiente antelación; intervención en debates suscitados y modulados pro el profesor, elaboración de trabajos basados en revisiones del conocimiento previo (artículos, páginas web…etc). Cada alumno colaborará en al menos uno de los trabajos de revisión. El profesor y los estudiantes cuentan con el apoyo de medios audiovisuales e informáticos.

C) Clases prácticas de laboratorio: Se incluyen aquí las clases que tienen lugar en el servicio de Medicina Nuclear del CHUS. En ellas, el alumno consolida los conocimientos adquiridos en las clases de teoría y se familiariza con el funcionamiento y organización de un servicio de Medicina Nuclear. Para estas prácticas, el alumno dispondrá con antelación de un guión, que incluirá consideraciones generales sobre el trabajo en el laboratorio, así como el nombre de las prácticas y conocimientos prácticos que se pretenden impartir. El alumno deberá a acudir a cada sesión de prácticas habiendo revisado convenientemente el contenido de este manual. El alumno deberá recoger en un cuaderno de prácticas los resultados y conocimientos adquiridos. El profesor evaluará la participación del alumno en prácticas a través de cuestiones planteadas en el transcurso de las mismas y a través de los cuadernos de prácticas.

D) Tutorías en grupo muy reducido (“T” en las tablas horarias): Tutorías programadas por el profesor. En general, supondrán para cada alumno unas 2 horas. Se centrarán sobre todo en la aclaración de dudas sobre teoría o las prácticas, u otras tareas propuestas, que también podrán tratarse vía email o Aula Virtual.

SISTEMAS DE EVALUACIÓN

La evaluación de los conocimientos, habilidades y competencias adquiridas en la materia será realizada a través de las siguientes vías:

En el examen teórico: Con 1, Con 2, Con 4, Con 6, Con 7, Con 18, Con 31, Con 33, Con 37, Con 44.
En la evaluación de las prácticas de laboratorio: H/D 01, H/D 05, H/D 06.
En la evaluación de los seminarios: Con 10, Comp 03, Comp 06, Comp 07, Comp 08, Comp 09, Comp 10, Comp 13, Comp 16, Comp 17, Comp 19, Comp 24.

La evaluación se ponderará de la siguiente manera:

Teoría: Examen tipo test de los contenidos teóricos. Calificación: 70%

Seminarios: Actitud, participación, presentaciones orales y resolución de diversas cuestiones y casos planteados durante los seminarios. Calificación: 20%

Prácticas: La puntuación asignada a las prácticas responderá a la participación del alumno de forma espontánea, a través de la realización de trabajos o pruebas, siguiendo las instrucciones del profesor. Calificación 10%

TRABAJO PRESENCIAL EN EL AULA:

Clases expositivas en grupo grande: 23 h
Clases interactivas en grupo reducido: 10 h
Tutorías en grupo muy reducido: 2 h
Prácticas de laboratorio: 8 h
Exámenes: 2 h
Total horas trabajo presencial en el aula o en el laboratorio: 45 (4,5 ECTS)



TRABAJO PERSONAL DEL ALUMNO:

Estudio autónomo individual o en grupo:50 h
Resolución de ejercicios, u otros trabajos:15 h
Orientación y resolución de dudas: 2 h
Revisión del examen: 0,5 h
Total horas trabajo personal del alumno: 67,5(4,5 ECTS)

La asistencia a clases expositivas y la participación activa en las clases interactivas se considera muy importante para un correcto aprendizaje de la materia.