Радионуклиды и радиофармпрепараты для ОФЭКТ

Основные радионуклиды для однофотонной томографии — это Тс, J, J, ^ш1п и др. Как правило, они же применяются для сцинтиграфии.

Открытие в опухолевых клетках рецепторов, способных взаимодействовать с природными пептидами, а также развитие химии и технологии синтетических пептидов обусловили появление новых РФП — меченых пептидов (аналогов сомастатина и бомбензина). В настоящее время в качестве носителя радионуклидов используются биологически активные молекулы (биомолекулы), такие, как антитела, пептиды, энзимы, лиганды рецепторов и др. Это позволяет планировать, какой орган/ткань/процесс будет исследоваться и подвергаться радиационному воздействию в терапевтических целях.

Соматостатин (тетрадекапептид), секретируемый гипоталамусом, подавляет выделение нейро-эндокринных гормонов (гормон роста, инсулин и др.). Рецепторы соматостатииа, среди которых различают пять пептидов, широко представлены в нормальных тканях, однако в злокачественных опухолях плотность этих рецепторов значительно повышается, что создаёт основу для отличия этих опухолей от других тканей при помощи радионуклидной диагностики с использованием РФП, избирательно связывающихся с сомастатиновыми рецепторами.

Соматостатин — гормон дельта-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы, а также один из гормонов гипоталамуса. По химическому строению является пептидным гормоном. Соматостатин существует в двух биологически активных формах, происходящих от одного предшественника и различающихся длиной N-концевой аминокислотной цепи: SST-14 (14 аминокислот: AGCKNFFWKTFTSC, между остатками цистеина дисулъфидная связь) и SST-28 (28 аминокислот).

В радиоиммуной диагностике используют такие меченые аналоги соматостатина, как [^{, 2}^]-7угз-октреотид, [^ulln]i-DTPA-(D)Phei-OKpeoru;i" [^ш1п]-1ЮГА-ланреотид, [ⁱⁿln]-DOTA-(D)Phe-Tyrs-OK)eoTHfl" [99mTc]- НЕОТЕК ([99тТс]-Р829).

Указанные РФП нашли применение для диагностики ряда нейроэндокринных опухолей (меланома и др.), мелкоклеточного рака лёгких, новообразований центральной нервной системы и лимфом. Чувствительность и специфичность сцинтиграфического выявления таких злокачественных новообразований с применением ^ш1п составляет 8о%. Дептеотид, меченный w^c, используется для выявления рака легких. Меченные ¹²³J пептиды способны связываться с мембранами опухолевых клеток, ^{, 23}Jпептиды применяют для визуализации злокачественных новообразований желудочно-кишечного тракта и поджелудочной железы, ^{, 2}зЛ-инсулин накапливается в гепатомах, ^{, 2}з<1-нейропептиды используются для выявления мелкоклеточного рака легкого.

Специфические РФП, проникающие в опухолевые клетки, включаются в метаболизм опухолей. К ним относятся изотопы йода ^{, 2}3J и ‘3‘J, [¹²з"1]-м-йодбензилгуанидин ([¹²зЛ]-МИБГ) и [99″ >Тс (У)]-ДМСА.

Иод-131 успешно используется для диагностики различных видов рака щитовидной железы и его метастазов. Дифференцированные опухоли щитовидной железы сохраняют способность захватывать йод и включать его в синтез тиреоидных гормонов. Раковая опухоль в таких случаях визуализуется в виде «горячего» очага, напоминающего узловой тиреотоскопический зоб. А метастазы обнаруживаются в зоне участков экстратиреоидного эктопического накопления.

Для радиодиагностических процедур часто вместо ^{, 3,}J используют ¹²3j, который имеет ряд преимуществ: оптимальный для регистрации спектр энергетического излучения (159 кэВ) и короткий период полураспада, способствующий уменьшению лучевой нагрузки на пациента. ¹²3jМИБГ в процессе поглощения превращается в катехоламины клеток мозгового слоя надпочечников, позволяя тем самым визуализировать надпочечники. [99'" Тс (У)]-ДМСА накапливается в клетках медуллярного рака щитовидной железы.

Основным способом введения радиометаллов в биомолекулы является использование специальных молекул, содержащих в себе функциональные группы двух типов, одна из которых позволяет образовывать прочные соединения с металлом, а вторая обеспечивает связь с молекулойносителем.

Для сцинтиграфии и ОФЭКТ применяются такие препараты как [99"*Тс]-лейкоциты и [w^tfYc]-IgG. Для мечения витаминов, например, В12 (цианокобаламин) используются изотопы кобальта 57С0 (270 дн, Е= 122 кэВ и 5"Со (71 дн, Е-8ю кэВ. В качестве меченых ферментов применяют [99тТс]инфектион (ципрофлоксацин — 4-фторхинолон). В лабораторных условиях синтезируются меченные 99"пТс красные кровяные клетки, а также [99'"Тс]-коллоидная сера ([99mTc]-SCJ для лимфосцинтиграфии. Комплексы 99тТс с метоксиизобутилизонитрил ([99″ >Тс]-МИБИ)) усиленно аккумулируются в митохондриях злокачественных клеток. Эти индикаторы рекомендованы для выявления рака грудной железы, опухолей лёгких, лимфом и миеломной болезни.

Цитрат галлия-67 используется как туморотропный РФП. Он хорошо зарекомендовал себя в качестве РФП для радионуклидной диагностики лимфом и мелкоклеточного рака легких.

Изотопы таллия ²°¹Т1 и ¹^Т_У являясь биологическим аналогом калия, поступают внутрь клетки с помощью натрий-калиевого насоса и локализуются в митохондриях. Эти РФП аккумулируются преимущественно в тканях с интенсивным энергетическим обменом (например, в атипичных клетках). Они используются для диагностики самых разнообразных опухолей, включая новообразования бронхов, лимфомы, рак щитовидной железы, костей и головного мозга. Как и цитрат галлия, изотопы таллия успешно применяют для динамической оценки противоопухолевой терапии.