Biodosimetría en escenarios con víctimas múltiples Enfoque de la Red Latinoamericana de Dosimetría Biológica

Transcripción

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2 AUTORIDAD REGULATORIA NUCLEAR Biodosimetría en escenarios con víctimas múltiples Enfoque de la Red Latinoamericana de Dosimetría Biológica IX Latin American IRPA Regional Congress on Radiation Protection and Safety IRPA Rio de Janeiro, RJ, Brazil, April 15-19, 2013 Marina Di Giorgio Autoridad Regulatoria Nuclear

3 Qué es un evento con víctimas múltiples? Involucra un gran número de personas que necesitarán ser evaluadas en: Expuestas y requiriendo tratamiento médico Expuestas pero por debajo del nivel que requiere tratamiento médico Worried well (preocupado) Un escenario con víctimas múltiples es aquél que excede la capacidad de respuesta de los respondedores locales

4 Planificación Aspectos importantes: Aprender de las experiencias previas (lecciones aprendidas) Prever potenciales escenarios Mantener operativa la revisión permanente de los recursos médicos y biodosimétricos Disponer de planes preparados Realizar ejercicios

5 Emergencias radiológicas/nucleares (1) Accidentales Tres tipos: Emergencias en reactores fusión del núcleo por pérdida del refrigerante Criticidad - Fisión no controlada Fuentes huérfanas perdidas o robadas

6 Emergencias radiológicas/nucleares(2) Maliciosas (criminalidad) Tres tipos: Dispositivos de exposición radiológica (fuentes selladas) Dispositivos de dispersión radiológica (bomba sucia) Dispositivos nucleares improvisados

7 Triage médico (1) Inmediata clasificación de las víctimas en categorías de importancia médica Basada en: Signos tempranos (prodromos) Relato del paciente (localización, tiempos) Trauma asociado (tratar primero las lesiones con compromiso de vida) Información de la naturaleza del evento

8 Triage médico (2) Clasificación inicial de las personas irradiadas para establecer: Las que no requieren tratamiento (Dosis cero y < 1 Gy Las que probablemente requieran tratamiento después de posteriores observaciones (1-4 Gy) Los que requieren tratamiento inmediato (>4 Gy) Los que superan la posibilidad de tratamiento médico (> 10 Gy)

9 Triage médico/biodosimétrico (3) El tratamiento es iniciado basado en los signos y síntomas, no en las dosis estimadas El triage biodosimétrico inicial necesita ser solo aproximado: <1 Gy; 1-2 Gy; 2-4 Gy; 4-6Gy; >6Gy El tratamiento basado en las manifestaciones clínicas iniciales puede conducir a falsos positivos y falsos negativos La biodosimetría permite una clasificación más precisa de la personas en categorías de dosis (triage secundario)

10 Capacidad Biodosimétrica Definición: Un evento con víctimas múltiples excede la capacidad de respuesta de los respondedores locales. Los laboratorios de biodosimetría son escasos Muchos países no poseen laboratorios Muy pocos países tienen más de un lab. Los laboratorios suelen tener un staff pequeño con pocos especialistas entrenados. La capacidad de respuesta es limitada.

11 Algunos ejemplos Algunos ejemplos de biodosimetrías con víctimas múltiples Lugar Año No. de personas Chernobyl 1986 > 100, 000 Goiania 1997 ~250 Concepcion 2005 ~230 Dakar 2006 ~60 Tokaimura 1999 ~40

12 Dosimetría Biológica de Acuerdo a los Distintos Escenarios de Sobreexposición Sobreexposición Aguda - Reciente Sobreexposición Crónica o Pasada Aberraciones Cromosómicas Inestables (ACI) Dicéntricos y Anillos Céntricos Aberraciones Cromosómicas Estables (ACE) Translocaciones, Inversiones Bajo nº de casos Alto nº de casos Citogenética Convencional PCC (ring) Micronúcleos (MN) Hibridación In Situ por Fluorescencia (FISH) 0,1-5Gy 0,1-20Gy 0,2-5Gy 0,3-5Gy

13 Dosimetría Biológica Dosímetro Citogenético Técnica de Visualización Recuento de aberraciones cromosómicas Curva de Calibración. Rango de Dosis (Gy) Aplicación Dicéntricos + anillos céntricos Citogenética Convencional 500 metafases (0,1 5) Gy Sobreexposición aguda reciente Translocaciones Pintado cromosómico por FISH 1500 metafases (0,3 5) Gy Sobreexposición pasada, crónica Micrnúcleos CBMN 1000 células binucleadas (0,2 5) Gy Alto número de individuos PCC-R Condensación Prematura de Cromosomas 500 células (0,1 20) Gy Altas dosis

14 DESEMPEÑO DE LOS MÉTODOS CITOGENÉTICOS ESTÁNDAR CARACTERÍSTICAS DIC FISH PCC CBMN Persistencia del efecto (hasta 14 días) SI SI SI SI Persistencia del efecto (12 meses o más) NO SI NO NO Reproducibilidad de las observaciones SI SI SI SI Relación conocida dosis-efecto (curva de calibración) SI SI SI SI Especificidad a la radiación SI SI* SI SI* Baja variación interindividual SI SI* SI SI* Sensibilidad a diferentes calidades de radiación SI SI SI SI Fácil recolección de la muestra SI SI SI SI Temprana disponibilidad de los resultados NO NO NO NO Permitir la evaluación de exposiciones inhomogéneas SI NO SI EI Susceptible de automatización SI SI SI SI Bajo límite de detección ( 0,5 Gy) SI SI SI SI Dosis absorbida en un tejido NO NO NO NO Dosis absorbida a todo el cuerpo SI SI SI SI

15 SISTEMAS DE ALTO RENDIMIENTO Los métodos descriptos se basan en el recuento visual (microscopía) y por lo tanto, en su procedimiento estándar, no son apropiados para utilizar en casos de sobreexposiciones con víctimas múltiples, que requiere la realización de un screening rápido y la priorización de las víctimas para su atención médica. Existen tres enfoques para convertir los métodos convencionales en métodos de alto rendimiento (highthroughput) con fines de triage citogenético (biodosimétrico): 1. Recuento con criterio de trige: Citogenética convencional, MN 2. Aplicación de sistemas automatizados para el recuento de dic; MN; PC 3. Trabajar en redes de dosimetría biológica

16 Triage inicial de las víctimas de un accidente radiológico El rol de la dosimetría citogenética DICÉNTRICOS MICRONÚCLEOS Tiempo de cultivo Nº de células observadas Tiempo de recuento de las aberraciones Precisión de la estimación 48 horas 72 horas horas 1-2 horas ± 1 Gy ± 0,5 Gy Pueden realizarse estimaciones preliminares de la dosis mediante análisis cromosómico que contribuyen con el triage inicial de las víctimas, basado en signos clínicos.

17 OTROS CRITERIOS DE TRIAGE T= N/L +E, donde E=0 si no hay emesis; E=2 si hay emesis En una población normal N/L=2,2 Aplicable para tiempos post-exposición > 4 h Permite distinguir dosis <1Gy de dosis > 1 Gy con una sensibilidad 89%; especificidad 93% Si T> 3,7 el paciente debe ser derivado para una posterior evaluación más exhaustiva

18 Sistema automatizado de localización y captura de metafases Este sistema permite una reducción del 20% del tiempo de recuento de aberraciones cromosómicas.

19 Recuento automatizado de dicéntricos (dicentric hunter)

20 Sistemas automatizados de análisis de imágenes Micronúcleos Programas comerciales Desarrollo de programas libres de costo para que los laboratorios que no puedan adquirir sistemas comerciales. Ej: "pipeline" para la detección de MN en linfocitos (versión 1.0), sobre la base de un programa (plataforma) de análisis de imágenes, CellProfiler (

21 Trabajo en Redes de Dosimetría Biológica Enviando a los laboratorios de la Red muestras de sangre para el cultivo, cosecha, dispersión en slides, tinción y recuento celular suspensiones celulares fijadas, para la dispersión en slides, tinción y recuento slides con las preparaciones celulares (solo recuento) Imágenes vía Internet, Share points, (solo recuento)

22 Redes existentes Agrupamiento geográfico: Países: Canada, Francia, Japón, República de Corea Regiones: América Latina (LBD net), Unión Europea Globales: RANET-OIEA; BioDose Net-OMS

23 RED LATINOAMERICANA DE DOSIMETRÍA BIOLÓGICA La LBDNet se constituyó en el Taller Regional, La Habana Cuba- 29 Octubre 2 Noviembre 2007 Basada en la participación voluntaria y consensuada de 7 laboratorios de referencia con experiencia en la ejecución de la DB La representación de los laboratorios es institucional y no personal

24 RED LATINOAMERICANA DE DOSIMETRÍA BIOLÓGICA OBJETIVOS a) fortalecer las capacidades de servicio de los laboratorios de DB ya existentes en la Región para proveer una respuesta biodosimétrica temprana, integrada a los Planes Nacionales de Emergencias Radiológicas y tendiente a trabajar articulada y cooperativamente entre sí y con RANET-OIEA y BioDose net-oms b) proveer soporte a otros países de la Región que no posean laboratorios de DB c) consolidar la organización de la Red Latinoamericana de DB con fines de asistencia mutua El establecimiento y las actividades que se desarrollan dentro de la red contemplan las recomendaciones ISO 21243

25 Organización de la Red En situación normal: todos los laboratorios de la Red tienen el mismo nivel jerárquico e interactúan mediante actividades de capacitación, entrenamiento, ejercicios de intercomparación y simulacros, involucrando aspectos técnicos, de comunicación y de organización-activación En la emergencia: se establece un laboratorio coordinador y laboratorios asociados del mismo país o del exterior, pertenecientes a la Red Habitualmente, el laboratorio coordinador se constituye en el país donde ocurre la emergencia. Es primariamente responsable de la comunicación con los sistemas de Respuesta en Emergencias Nacionales y con otros sistemas de asistencia internacionales, y de informar los resultados de las dosis estimadas

26 Activación de la Red El laboratorio coordinador es primariamente responsable de la activación de la Red y convoca la colaboración de los laboratorios asociados cuando se supera la capacidad operativa de dicho laboratorio En una situación de emergencia, cuando se toma la decisión de activar la Red, el laboratorio coordinador se constituye en el foco para la comunicación entre los miembros de la Red, excepto que por razones operativas delegue esta función en un laboratorio asociado. En casos en que el evento ocurra en un país que no tenga LDB, los oficiales de la emergencia podrán contactar a cualquiera de los laboratorios de la Red, el cual se constituirá como laboratorio coordinador para esa emergencia

27 Pacientes que requieren de atención médica Pedido de Dosimetría Biológica Pocos individuos < 10 El laboratorio de Referencia decide Muchos individuos (10 <>100) Nº masivo de víctimas Realizar solo un análisis completo Completar el análisis Reportar la dosis final al equipo médico Realizar un triage Reportar la información preliminar al equipo médico Lab. De Referencia/Equipo médico Decisiones conjuntas Completar el análisis Reportar la dosis final al equipo médico Activar la Red La Red analiza el modo de triage Lab. de Referencia reúne los datos rápidamente Reportar la información preliminar al equipo medico Lab. de Referencia/Equipo médico Decisiones conjuntas La Red completa el análisis Lab. De Referencia completa el análisis Lab. De Referencia reúne los datos rápidamente Reportar la dosis final al equipo médico

28 Activación de la LBDNet y su organización en caso de emergencia

29 Mecanismos de activación de la Red Utilizar los mecanismos de activación y comunicación de los Sistemas Nacionales de Respuesta en Emergencias Radiológicas o Nucleares, utilizando la infraestructura y los puntos de contacto ya existentes en cada país Esta activación puede ser iniciada: a través de sistemas de asistencia internacionales: IEC-OIEA, en el marco de la Convención de Pronta Notificación de un Accidente Nuclear y la Convención de Asistencia en Caso de un Accidente Nuclear o Emergencia Radiológica REMPAN OMS (BioDoseNet) a través de convenios bilaterales entre los países de la Región por solicitud directa entre los Sistemas Nacionales de Respuesta en Emergencias Radiológicas o Nucleares

30 Actividades realizadas por la Red Capacitaciones entre países de la red y en laboratorios de referencia internacionales Reuniones, cursos y talleres Se establecieron los criterios armonizados para el recuento de aberraciones cromosómicas y criterios de aceptación y rechazo de metafases. Intercomparaciones a partir de slides y a partir de imágenes electrónicamente transmitidas para dicéntricos y PCC-ring Se armonizaron la técnica de PCC-ring y los criterios de identificación y recuento de anillos y de células PCC Se encuentra en desarrollo una curva de calibración conjunta para su utilización por los lab de la red en escenarios de altas dosis que requieran cooperación mutua

31 Actividades realizadas por la Red Publicaciones BIOLOGICAL DOSIMETRY INTERCOMPARISON EXERCISE: AN EVALUATION OF TRIAGE AND ROUTINE MODE RESULTS BY ROBUST METHODS M. Di Giorgio, J. F. Barquinero, M. B. Vallerga, A. Radl, M. R. Taja, A. Seoane, J. De Luca, M. Stuck Oliveira, P. Valdivia, O. GarcÍa Lima,A. Lamadrid, J. González Mesa, Romero Aguilera, T. Mandina, Cardoso,Y. C. Guerrero Carvajal, C. Arceo Maldonado, M. E. Espinoza, W. Martínez-López,n L. Méndez-Acuña, M.V. Di Tomaso, L. Roy, C. Lindholm, H. Romm, I. Güçlü and D. C. Lloyd. RADIATION RESEARCH 175, (2011) INTERLABORATORY COMPARISON OF DICENTRIC CHROMOSOME ASSAY USING ELECTRONICALLY TRANSMITTED IMAGES O. García, M. Di Giorgio, M. B. Vallerga, A. Radl, M. R. Taja, A. Seoane, J. De Luca, M. Stuck Oliveira, P. Valdivia, A. I. Lamadrid, J. E. González1, I. Romero, T. Mandina, G. Pantelias, G. Terzoudi, C. Guerrero-Carbajal, C. Arceo Maldonado, M. Espinoza, N. Oliveros, W. Martínez-López, M. V. Di Tomaso, L.Méndez-Acuña, R. Puig, L. Roy and J. F. Barquinero. RADIATION PROTECTION DOSIMETRY (2013), Vol. 154, No. 1, pp Advance Access publication 5 August 2012

32 Actividades de la Red (2013) IAEA- Regional Training Course RLA 9/074 on MICRONUCLEUS AND RADIOBIOLOGICAL BASES OF RADIATION PROTECTION-Buenos Aires, Argentina, to IAEA- Regional Training Course RLA 9/074 on BIODOSIMETRIC AND MEDICAL EMERGENCY RESPONSE (Argentina, August 2013)

33 Sin la cooperación internacional, el futuro del mundo será incierto porque no habrá una protección adecuada para ninguno a menos que haya protección para todos Without international cooperation the future would be grim because there will be no proper protection for any of us unless there is protection for all Abel J. González EPR Biodose-2006

34 Autoridad Regulatoria Nuclear Av. del Libertador 8250 (C1429BNP) Ciudad Autónoma de Buenos Aires, ARGENTINA Tel.: (+54) (011) Fax: (+54) (011) / Mail:

35 DESEMPEÑO DE LOS MÉTODOS EMERGENTES CARACTERÍSTICAS H2AX GEN EX PROT CD4 T ADN plasma/ WBC Persistencia del efecto (hasta 14 días) EI EI EI EI EI SI Persistencia del efecto (12 meses o más) NO ND ND ND NO NO Reproducibilidad de las observaciones SI SI SI SI SI SI Relación conocida dosis-efecto (curva de calibración) SI SI ND ND SI SI Especificidad a la radiación NO ND ND SI SI SI Baja variación interindividual NO NO ND ND ND ND Sensibilidad a diferentes calidades de radiación IE IE IE NO Fácil recolección de la muestra SI SI SI SI SI SI Temprana disponibilidad de los resultados SI SI SI SI SI SI Permitir la evaluación de exposiciones inhomogéneas IE IE IE NO NO NO Susceptible de automatización SI IE IE SI SI SI Bajo límite de detección ( 0,5 Gy) SI SI IE NO Dosis absorbida en un tejido SI Dosis absorbida en un tejido a todo el cuerpo SI SI SI SI SII SI

36 NUEVOS INDICADORES BIOLÓGICOS (biomarcadores) Qué se busca? Proveer información adicional respecto de la severidad del daño radioinducido en sistemas fisiológicos específicos. Se los aplica para el seguimiento de los pacientes (evolución) Indicadores biológicos aplicados en víctimas del accidente en Dakar, 2006 Concentración en plasma de: FLt3 ligando (FL): sistema hematopoyético Citrulina: tracto gastrointestinal Oxyesteroles: sistemas hepático, pulmonar, cardiovascular y nervioso central

37 NUEVOS INDICADORES BIOLÓGICOS (biomarcadores) Daño radioinducido en el Sistema Hematopoyético: Es esencial evaluar la hematopoyesis residual Mediante el recuento de: 1. Reticulocitos 2. CD Progenitores de sangre periférica (CFU-GM y BFU-E) 4. Mediciones de la concentración de FL en plasma FL: indicador de daño radioinducido en médula ósea. Su concentración en plasma correlaciona negativamente con el número de células formadoras e colonias (CFC) Predictivo del desarrollo de una pancitopenia (correlaciona con la posterior observación de trombocitopenia y leucopenia) Valores normales: 112±24 pg/ml plasma

38 NUEVOS INDICADORES BIOLÓGICOS (biomarcadores) Daño radioinducido en el Tracto Gastrointestinal. Controlar: Aparición y tiempo de emesis Diarrea hemorrágica masiva Deshidratación y pérdida de electrolitos Evaluar la concentración de citrulina en plasma Citrulina: aminoácido específicamente producido por los enterocitos. Su concentración está correlacionada con la masa de enterocitos Indicador de la denudación de la mucosa intestinal Valores normales: 34±8 µmol/lde plasma, para un hombre de años

39 NUEVOS INDICADORES BIOLÓGICOS (biomarcadores) Daño radioinducido en los sistemas hepático, pulmonar, cardiovascular y nervioso central Asociado a cambios en los niveles de los productos del metabolismo del colesterol 24S-OH-Chol: producido por el SNC; valor normal: 15±5 µm 7α-OH-Chol: asociado con el hígado valor normal: 0,6±0,1 µm 27-OH-Chol: producido por los pulmones y sistema cardiovascular valor normal: 45±15 µm