Astatin
Kullanım alanları ve tehlikeleri > Tıp

| Etken | Uygulamalar |
| --- | --- |
[211At]astatin-tellür kolloidler: Bölmeli tümörler
6-[211At]astato-2-metil-1,4-naftakuinol difosfat: Adenokarsinomlar
211At etiketli metilen mavisi: Melanomlar
Meta-[211At]astatobenzil guanidin: Nöroendokrin tümörler
5-[211At]astato-2'-deoksiuridin: Çeşitli
211At etiketli biyotin konjugatları: Çeşitli ön hedeflemeler
211At etiketli oktreotid: Somatostatin reseptörü
211At etiketli monoklonal antikor ve parçalar: Çeşitli
211At etiketli bisfosfonatlar: Kemik metastazları
Astatin-211'in nükleer tıpta kullanım alanları mevcut olmasına karşın pratikte yaygın bir kullanıma sahip değildir. Bu durumun ana nedenlerinden ilki var olan siklotronlardan düzenli nüklit üretimi yapan sayısının görece kısıtlı olmasıdır. İkinci neden, irradyasyona maruz bırakılan hedeflerden astatinin izole edilmesi ve astatinleştirilmiş ürünün sentezi için gereken kimyasal altyapının eksikliğidir. Günümüzde astatin üzerine yapılan çalışmalarda, irradyasyona maruz bırakılmış hedeflerden astatin elde edilmesi için kullanılan özel şekilde uyarlanmış sistemlerin kurulumu ve uygulanmaları uzun zaman alır. Üçüncü neden olarak ise, astatin ile tümöre özgü vektör arasında, insan vücudunda kullanılması için yeterince kararlı bağların kurulabilmesi konusunda, diğer radyoaktif elementlere kıyasla iyi yapılandırılmış ve genel olarak kabul görmüş sentez yöntemlerinin olmaması gösterilir.
Siklotronlarda üretilen astatin-211, kimyasal kullanıma uygun şekle getirilip ve taşıyıcı bir molekülle eşleştirilmesinin ardından, 7,2 saatlik yarı ömrünü tamamlayarak bozunmasından önce kullanılmalıdır. Kanser tedavisinde kullanılan yöntemlerden biri olan hedeflenmiş alfa parçacığı tedavisinde kullanılabilecek radyonüklitlerin; uygun yarı ömre sahip, uzun süreli veya toksik bozunma ürünlerine sahip olmaktan uzak ve klinik açıdan gerekli miktarlarda üretimi mümkün olmaları gerekir. Bu şartlar dikkate alınarak, 1 saatten az yarı ömre sahip olan ve in vivo toksisitede potansiyel bir artışa yol açacak bir bozunma ürünü olmayan tek nüklit, astatin-211'dir. Astatin-211'in maruz kalabileceği elektron yakalamanın bir sonucu olarak 77-92 keV aralığında yayılan polonyum X ışınları, hayvanlarda ve hastalarda astatinin izlenebilmesini mümkün kılar. Daha uzun yarı ömre sahip olmasına rağmen astatin-210, genellikle toksik polonyum-210 oluşturacak şekilde beta artı bozunması gerçekleştirmesinden ötürü bu işlemler için tamamen uygunsuzdur.
Astatin-211 ile iyot-131'in tıptaki kullanımları arasındaki temel fark, iyot-131'in yüksek enerjili beta parçacıkları yaymasıyken astatin-211'de bu durumun gerçekleşmemesidir. Beta parçacıkları, kendilerinden daha ağır olan alfa parçacıklarına göre dokulara daha fazla nüfuz ederler. Astatin-211'in yaydığı bir alfa parçacığı ortalama olarak, çevresindeki dokularda 70 µm'ye kadar ilerleyebilirken iyot-131'in yaydığı bir beta parçacığı yaklaşık 30 kat daha fazla olacak şekilde 2 mm'ye kadar ulaşabilir. Alfa parçacıklarının görece kısa yarı ömrü ve dokulara sınırlı nüfuz etmesi, tümör yükünün düşük olduğu veya malign hücre popülasyonlarının temel normal dokuların yakınlarında yer aldığı durumlarda fayda sağlar. İnsan kanserlerinin hücre kültürü modellerinde, hücre başına bağlı durumdaki bir ile on astatin-211 atomu ile önemli bir morbidite elde edilmiştir. Bunların yanı sıra, iyot-131'e kıyasla üretimi esnasında siklotronlarda daha az enerji ihtiyacı duymasından ötürü astatin-211'in üretim maliyeti görece daha düşüktür.
Kanser tedavisi için astatin temelli radyofarmasötiklerin geliştirilmesi konusunda, tarih boyunca birtakım engellerle karşılaşıldı. II. Dünya Savaşı'nın patlak vermesi, araştırmayı on yıla yakın bir süre geciktirdi. Bu alandaki ilk deneylerin sonuçları, kanser seçici bir taşıyıcının geliştirilmesi gerekliliğini gösterirken bu amaç doğrultusunda kullanılan monoklonal antikorlar, 1975'e kadar mevcut değildi. İyodun aksine astatin, özellikle sp3 karbon bölgelerinde (sp2 bölgelerinden daha az) olmak üzere bu tür moleküler taşıyıcılara dehalojenat eğilimi gösterir. Vücutta biriken ve tutulan astatinin toksisitesi göz önüne alındığında, bu durum, astatinin konak molekülüne bağlı kalmasını sağlama ihtiyacını gösterir. Görece yavaş metabolize olan astatin taşıyıcıları etkinlikleri açısından değerlendirilebilirken daha hızlı metabolize olan taşıyıcılar, astatinin nükleer tıpta kullanılmasına engel teşkil eder. Etiketleme kimyasının ve taşıyıcı moleküllerin astatine bağlı radyolojisinin etkilerinin hafifletilmesi, daha fazla gelişme gerektiren başka bir alandır.
Ağustos 2020 itibarıyla, astatin-211 etiketli antikorların kullanıldığı iki tamamlanmış faz I klinik araştırma gerçekleştirilmiştir. Bunlardan ilki, nükseden bir beyin tümörünün ameliyat sonrası destekleyici tedavisinde, ikincisi ise yumurtalık kanseri hastalarının ilk tedavileri sonrasında yeniden ortaya çıkan kanser nedeniyle karın zarlarının iç kısmının tedavisinde uygulanmıştır. Her iki çalışmada da çoğunlukla hafif (I-II. derece) yan etkiler gözlemlenmiş ve doz sınırlayıcı toksisiteye ulaşılmamıştır.