L’Astata, elemento estremamente raro e radioattivo, potrebbe essere fondamentale nel trattamento del cancro grazie alle sue particelle α mirate. Scopri la sua natura instabile e le sfide legate alla sua produzione e utilizzo.
Al’ultimo conteggio, ci sono 118 elementi confermati nella tavola periodica – tuttavia, di quel grande numero, sei più di nove volte più probabile entrare in contatto con soltanto cinque rispetto agli altri 113.
Questo perché, di tutti i dozzine di elementi trovati nella crosta terrestre, sono quei cinque – ossigeno, silicio, alluminio, ferro e calcio – che costituiscono un totale di più del 92 percento. Infatti, quasi la metà degli atomi che incontriamo ogni giorno è ossigeno, rendendolo di gran lunga l’elemento più abbondante del pianeta.
All’altro estremo della scala, però, abbiamo l’astatina: l’elemento naturalmente più raro sulla Terra. Si pensa che meno di 25 grammi – cioè meno di un’oncia singola – della sostanza esistano in tutto il pianeta in un dato momento. Infatti, è così raro che gli scienziati ancora non conoscono informazioni di base sull’elemento, come ad esempio il suo aspetto.
L’astatina prende il nome dalla parola greca per “instabile”, ed è un epiteto appropriato: è incredibilmente radioattiva, con una emivita di poco più di otto ore anche nella sua forma più stabile, l’astatina-210. Ciò significa che anche se riuscissi a metterci le mani sopra, dopo 24 ore, ne resterebbe solo un ottavo – il resto si sarebbe decaduto in bismuto-206 o polonio-210.
E questo è l’isotopo più stabile – la maggior parte delle forme di astatina ha emivite di un solo secondo o meno. Nella sua forma elementare, le cose diventano ancora più volatili: è così radioattiva che se ne avessi abbastanza da vedere a occhio nudo, si vaporizzerebbe letteralmente sotto il proprio calore.
Anche se gli scienziati sono in grado di trattare direttamente con l’astatina, possono farlo solo creandola artificialmente attraverso reazioni nucleari – di solito bombardando il bismuto-209 con particelle alfa.
La maggior parte di ciò che sappiamo sull’elemento, quindi, proviene dal lavoro teorico piuttosto che dall’esperimentazione pratica. Ad esempio, pensiamo che l’astatina probabilmente assomigli a un solido nero, perché si trova nella colonna degli alogeni della tavola periodica. Gli alogeni diventano più scuri man mano che diventano più pesanti: il fluoro è essenzialmente incolore, il cloro è giallo-verde, il bromo è rosso-marrone e lo iodio è grigio-violetto scuro – quindi, la logica va, l’astatina, come il prossimo alogeno nella lista, dovrebbe essere ancora più scura.
Certo, ciò presuppone che l’elemento non sia in realtà più simile a un metallo che a un alogeno – una questione che divide i chimici, poiché l’astatina si trova anche lungo una linea diagonale nella tavola periodica che contiene metalloidi come il boro e il silicio. Nelle reazioni chimiche, a volte agisce come un alogeno e altre volte come un metallo, resistendo alla classificazione anche da parte degli esperti.
Nonostante sia così rara da essere praticamente inesistente – e così confusa che non sappiamo praticamente nulla di sicuro su di essa – l’astatina potrebbe rivelarsi avere delle applicazioni pratiche piuttosto importanti. Mentre l’elemento decade, emette particelle α: particelle radioattive formate da una combinazione di due protoni e due neutroni, che sono, per varie ragioni, molto efficaci nel mirare alle cellule cancerose.
“L’astatina è il giusto emettitore di α,” ha detto Mehran Makvandi, un radiologo alla scuola di medicina dell’Università della Pennsylvania, a Chemical and Engineering News, una rivista pubblicata dalla American Chemical Society, nel 2020. Emette meno particelle α rispetto ad altri isotopi come l’attinio-225, ha spiegato Makvandi – ciò lo rende meno potente, ma più concentrato nelle sue emissioni. Ha una emivita estremamente breve, il che significa che non rimarrà per molto tempo. È importante notare che emette solo particelle α – le meno dannose tra i vari tipi di radiazioni.
Se gli scienziati potessero attaccare isotopi di astatina a molecole che mirano al cancro, potrebbero creare un trattamento anti-cancro che potrebbe tagliare il DNA di una cellula cancerosa e lasciare relativamente indenne il tessuto circostante. Quando si tratta di potenziali trattamenti contro il cancro, ha detto Makvandi, “nulla può nemmeno avvicinarsi a avere quella stessa potenza mirata.”
Certo, c’è un’enorme eccezione a tutto ciò: i ricercatori devono prima mettere le mani sulla sostanza. Poiché è così rara e instabile, non è un compito facile – il che potrebbe essere il motivo per cui l’elemento è ancora ufficialmente elencato come non avendo alcun ruolo biologico conosciuto o usi al di fuori della ricerca.
Ma forse è meglio così. Dopotutto, se sapessimo che è davvero importante, probabilmente avremmo bisogno di molto più di 25 grammi della sostanza, non è vero?
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