Para empezar, es el elemento natural más raro de la Tierra. Su nombre proviene de la palabra griega para inestable, y su isótopo de vida más larga, astatine-210, tiene una vida media de poco más de 8 h. Un libro de texto estima que existe menos de una onza de astato en la Tierra en cualquier momento. Ese carácter efímero significa que los científicos aún no conocen la información básica sobre el elemento, como su punto de ebullición o de qué color es.
Además, como señala Kozimor, el astato se resiste a una clasificación química fácil. Si bien se encuentra en la columna de elementos halógenos de la tabla periódica, también se encuentra en una línea diagonal que contiene metaloides como el boro y el silicio. En reacciones, a veces actúa como un halógeno, a veces como un metal.
Pero el astato no es solo una curiosidad química. Grupos de todo el mundo están investigando el isótopo astato-211 como posible tratamiento contra el cáncer. Esa investigación, en parte, ha llevado a algunos químicos a querer saber más sobre este elemento elusivo.
La astatina es de interés como terapia contra el cáncer porque es uno de los varios elementos que emiten una partícula α, una combinación de dos protones y dos neutrones, cuando se desintegra. Las partículas α tienden a tener más energía pero viajan una distancia más corta que otras formas de radiación. Como resultado, las partículas α pueden matar una célula cancerosa cortando ambas hebras de su ADN, pero el daño se limita a un puñado de células cerca de la fuente de las partículas. Al unir isótopos de astato a moléculas diseñadas para atacar células cancerosas específicas, los investigadores podrían desarrollar una terapia contra el cáncer que debería causar poco daño al tejido sano circundante en comparación con las opciones actuales de quimioterapia y radioterapia. "Nada puede acercarse a tener la misma potencia específica" que las partículas α, Mehran Makvandi,
Los ensayos clínicos en etapa temprana han demostrado ser prometedores para las terapias basadas en astato. El químico de la Universidad de Duke, Michael R. Zalutsky, mostró que 211 At adherido a anticuerpos duplicaba la esperanza de vida de los pacientes con cáncer de cerebro cuando se administraba después de que a los pacientes se les habían extirpado quirúrgicamente tumores grandes ( J. Nucl. Med.2008 , DOI: 10.2967 / jnumed.107.046938 ) . El grupo de Zalutsky también ha adaptado otro fármaco de radioterapia, metayodobencilguanidina, reemplazando el yodo-131, que emite otra forma de radiación, con 211En para producir 211At-meta-astatobencilguanidina (211At-MABG). Los grupos de investigación del Hospital de Niños de Filadelfia y el Instituto Nacional de Ciencias Radiológicas de Japón están probando esta pequeña molécula en pacientes con diferentes tipos de cáncer.
Los científicos de Duke también han tenido problemas químicos con sus complejos de astato-anticuerpo. Detuvieron sus ensayos a principios de la década de 2000 porque no podían aumentar la dosis de radiación de sus compuestos sin que el aumento de la radiación rompiera los enlaces en el anticuerpo y redujera su rendimiento sintético. Desde entonces, los investigadores han desarrollado un procedimiento alternativo que hace hincapié en evitar reductores y productos químicos que pueden convertirse en reductores cuando se irradian, como los radicales de cloro de los disolventes clorados, que interfieren con la unión de 211 At a los anticuerpos ( Cancer Biother. Radiopharm. 2020, DOI: doi.org/ 10.1089 / cbr.2019.3204 ). Con esta nueva metodología en la mano, ahora están buscando ensayos que involucren moléculas que puedan administrar dosis de radiación más altas.
Estos problemas con la química se remontan a una de las dificultades fundamentales del astato: actúa como un halógeno y un metal. En el agua, según las condiciones, el astato puede ser un catión como un metal o un anión como un halógeno, dice Nicolas Galland de la Universidad de Nantes. Su grupo está a la vanguardia de las investigaciones experimentales y teóricas de la química y las propiedades del astato. Galland formaba parte de un grupo dirigido por la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) que recientemente midió la afinidad electrónica de astato por primera vez ( Nat. Commun. 2020, DOI: 10.1038 / s41467-020-17599-2 ).
Fuente: cen.acs.org