Fremstilling af F-18 radiofarmaka til PET-billeddannelse

For nylig har ANSTO-forskere gjort fremskridt med at undersøge forbedrede måder at lave livreddende radiofarmaka på ved hjælp af fluor-18 radioisotopen, så de kan fås på flere hospitaler til lavere omkostninger.

Fluor-18 [ ¹⁸ F] radioisotop er afgørende for hundredtusinder af PET -scanninger årligt rundt om i verden. Det bruges oftest i form af [ ¹⁸ F] FDG til diagnosticering af kræft, men er også vigtig for at diagnosticere hjernesygdomme, herunder Alzheimers sygdom.

Denne udvikling opstod efter forskning ved Monash University Ph.D. kandidat Bo Zhang og samarbejdspartnere på ANSTO, der fokuserede på at syntetisere [ ¹⁸ F] etensulfonylfluorid (ESF) - et nyt reagens til let radiomærkning af biologiske molekyler under milde forhold.

"Bo lavede med succes det nye reagens med en effektiv metode under milde laboratorieforhold, ved hjælp af en specialiseret forstadie udviklet internt hos ANSTO "sagde Dr. Ben Fraser, (billede herunder), der sammen med kollega Dr. Giancarlo Pascali havde tilsyn med Zhang. Professor Andrea Robinson, en ekspert i peptid- og proteinsyntese, overvågede Zhangs studier ved Monash University.

"Ingen forskningsgruppe har tidligere mærket dette molekyle, som indebar vedhæftning af [ ¹⁸ F] fluor til et svovlatom bundet til en bioreaktiv gruppe, "sagde Pascali (billedet herunder), som havde tilsyn med radiomærkningsreaktionerne ved hjælp af en mikrofluidisk tilgang på National Research Cyclotron.

Ved at bruge mikrofluidreaktorer, efterforskerne til at optimere reaktionerne på få dage, der ellers ville tage måneder. Pascali er en verdensekspert i at bruge teknikken.

Zhang brugt [ ¹⁸ F] ESF til at vedhæfte fluor-18 til flere aminosyrer og to 'proof of concept'-proteiner i forskellige opløsningsmidler ved hjælp af en kort "ældning" -proces ved stuetemperatur.

"Dette viste, hvor ligetil metoden er tilsætning af fluor-18 til molekyler, så de hurtigt kan evalueres som nye radiofarmaka, "sagde Fraser.

Forskningen, en verdens første brug af [ ¹⁸ F] ESF blev offentliggjort i Journal of Labeled Compounds and Radiopharmaceuticals i juni 2018.

"Imidlertid, finalen [ ¹⁸ F] -mærkede aminosyrer og proteiner nedbrydes, når de testes for stabilitet i serum, hvilket gør dem uegnede til brug i PET -billeddannelse. Heldigvis nogle gange inden for videnskab og især kemi, når tingene ikke går som forventet, det åbner op for andre muligheder, "sagde Fraser.

"Da vi havde mistanke om, at det nye reagens mistede frit fluor, vi så en anden mulig brug, "sagde Pascali.

"Tendensen til, at disse mærkede aminosyrer og endda ESF taber deres fluormærke, betød, at vi måske kunne bruge dem til at overføre radioaktivt fluorid til andre vigtige radiofarmaka, såsom FDG eller Fallypride. "

"Siden [ ¹⁸ F] ESF kan let fanges på små patroner, dette gav os ideen om, at det kan repræsentere en kilde til afsendelse, klar til brug ¹⁸ F kilde, "forklarede Pascali.

Denne idé blev testet i det sidste år af Zhangs ph.d. arbejde og viste sig at være en succes for radiomærkning af mange model- og virkelige PET-sporstoffer.

"I betragtning af den brede indvirkning af dette arbejde, vi var glade for, at vores papir for nylig blev offentliggjort i det prestigefyldte tidsskrift Kemi - et europæisk tidsskrift , "sagde Pascali.

"Vi har nu verificeret, at [ ¹⁸ F] ESF -holdige patroner kan bruges til med succes at udføre radiomærkningsreaktioner i minimalt udstyrede faciliteter. Denne opdagelse kan udvide adgangen og tilgængeligheden af ​​mindre almindelige ¹⁸ F radiofarmaka til hospitaler, der overvejende bruger technetium-99m baserede SPECT radiofarmaka. "

"Vi begynder at have diskussioner med potentielle partnere om udvikling af denne teknologi, og opfordres til lokal klinisk interesse. Vores nye tilgang betragtes som en måde at differentiere og personliggøre radiodiagnostik, "sagde Pascali.