Gesundheit

Team entwickelt neue rp für die Diagnose von tumor-relevanten Transportproteine

Radiolabeled Moleküle, so genannte radiotracers, helfen nuklearen ärzte zu erkennen und zielgerichtet Tumoren, die Häufig entwickeln sich aufgrund der pathologischen Veränderungen, die in metabolische Prozesse. Mit Hilfe der Positronen-emissions-Tomographie, ein team von Wissenschaftlern am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) hat jetzt die erste radiotracer gekennzeichnet mit dem Fluor-Isotop 18F, das visualisieren können spezielle transport-Proteine, die oft in den Zellmembranen von Krebszellen. Die Forscher entschieden sich für eine ungewöhnliche radiochemische Synthese-Ansatz, wie Sie beschreiben, in der Zeitschrift Scientific Reports.

Während des Stoffwechsels, bösartige Tumoren erzeugen erhöhte Mengen einer bestimmten Art von transport-protein, das zum Beispiel transportiert den intermediären Stoffwechsel-Produkt, das Laktat, in bestimmten tumor-Zellen, während gleichzeitig der Export es Weg von den anderen—eine Strategie, um zu verhindern, dass die Apoptose, eine form des programmierten Zelltodes, die würden töten, den tumor im gesunden Stoffwechsel.

„Dieser Zusammenhang wurde beobachtet in einer Vielzahl von Tumorarten. Aus diesem Grund werden so genannte monocarboxylate Transporter sind als Schlüssel-Proteine für die Behandlung von einem breiten Spektrum von verschiedenen Arten von Krebs. Manipulation von Ihnen kann zu einer erfolgreichen Therapie“, erklärt Prof. Peter Brust. Er ist der Leiter der Abteilung Neuroradiopharmaceuticals am HZDR Forschung Standort in Leipzig und arbeitet zu aktuellen rp-Themen mit Schwerpunkt auf Gehirn-Forschung. „Dies schließt die synthetische Entwicklung der modernen radiotracers, die eine Besondere Rolle spielen im Kampf gegen den Krebs und insbesondere aggressive Hirntumoren“, sagt Peter Brust, in der sein team die mission.

In molekular-biologischen und vorklinischen Studien, die Wissenschaftler hatten bereits versucht, blockieren die Aktivität von monocarboxylate Transporter (MCT) mit bestimmten, kleinen organischen Molekülen mit einem ausgeprägten inhibitorischen Effekt (zum Beispiel α-CHC). Erste Ergebnisse haben gezeigt, dass die Unterbrechung der Laktat-Fluss kann eine sehr effektive therapeutische Strategie zur stunt das Wachstum von bösartigen Tumoren.

Radiopharmaka für die nicht-invasive Bildgebung

Neben seiner therapeutischen Interesse, die metabolische Funktion von MCT eröffnet auch neue diagnostische Möglichkeiten: Sie kann verwendet werden als wertvolle Biomarker in vielen Arten von Krebs, beispielsweise mithilfe der Positronen-emissions-Tomographie (PET). Diese Methode verwendet emittierende Radionuklide positiv geladene Elementarteilchen, die sogenannten Positronen. Der patient erhält zunächst ein radiopharmazeutikum, ein Molekül, gekoppelt mit einem radioaktiven atom wie 18F, die emittiert Positronen. Als ein positron interagiert mit einem Elektron im Körper, der Strahlung emittiert wird, die in diametral entgegengesetzten Richtungen, in form von zwei hochenergetischen Photonen, die erfasst durch Detektoren, angeordnet in einem ring um den Patienten. Dieses Bild der metabolischen Prozesse ermöglicht es ärzten, um Schlüsse über die räumliche Verteilung des radiopharmazeutikums im Körper und somit über etwaige pathologische Veränderungen.

Ziel: Schnelle, automatisierte radiopharmazeutischen Synthese für den täglichen klinischen Einsatz

Trotz Ihres Potenzials als therapeutische Zielstrukturen im Kampf gegen Krebs, kaum radiolabeled MCT-Inhibitoren wurden kürzlich untersucht worden, um zu Messen, deren EIGNUNG in der Diagnostik bildgebende Verfahren wie PET. „Wir haben jetzt entwickelt eine strukturelle analog der bekannten MCT-inhibitor α-CHC und erfolgreich gekoppelt mit dem PET-Radionuklid 18F in einem komplexen Verfahren. Seine relativ kurze Halbwertszeit von 110 Minuten ist gewährleistet, dass der patient tolerieren kann, die Strahlenbelastung“, so Dr. Masoud Sadeghzadeh, wer koordiniert die Experimente, beschreibt die Vorgehensweise von der Leipziger Chemiker.

Nach der Durchführung der ersten vielversprechenden präklinischen Studien, die von Ihrer neuen Verbindung [18F]FACH, die Wissenschaftler überprüften Ihre Syntheseweg. „Die Herausforderung ist die Herstellung der radiotracer schnell genug, so können wir nutzen, die strahlenden Eigenschaften von 18F in praktischen Anwendungen“, radiochemist Dr. Barbara Wenzel erklärt. Die Zeitspanne, während der der radiotracer verwendbar ist, wird bestimmt durch die Halbwertszeit des Radionuklids. Während die Chemiker zunächst benötigt 160 Minuten, um manuell die Herstellung der neuen radiotracer, Sie waren nun in der Lage zu reduzieren die Synthese-Zeit um die Hälfte, indem Sie ändern Ihren Ansatz.