Α. Επισήμανση κυττάρων του αίματος Β. Στοχευμένα Ραδιοφάρμακα Γ Α. Επισήμανση κυττάρων του αίματος Β. Στοχευμένα Ραδιοφάρμακα Γ. Θεραπευτικά ραδιοφάρμακα

Α. Επισήμανση κυττάρων του αίματος Επισήμανση λευκών αιμοσφαιρίων (φλεγμονή) Επισήμανση ερυθρών αιμοσφαιρίων (δεξαμενή αίματος/εσ. αιμορραγία, απεικόνιση σπλήνας) Επισήμανση αιμοπεταλίων (απεικόνιση θρόμβων)

Απομόνωση ερυθρών και λευκών αιμοσφαιρίων

Επισήμανση ερυθρών αιμοσφαιρίων με 99mTc-υπερτεχνητικό και πυροφωσφορικό νάτριο Α΄ in-vivo μέθοδος: α) ανασύσταση του προσκευάσματος πυροφωσφορικό-SnCl2 με φυσιολογικό ορό, β) Χορήγηση του ανασυσταθέντος σκευάσματος ενδοφλεβίως και γ) μετά από 30 min χορήγηση ενδοφλεβίως 99mTcO4-. Β΄ in-vitro μέθοδος: α) Λαμβάνονται 10-15 ml αίματος του ασθενούς, β) αναμιγνύονται με ανασυσταθέν προσκεύασμα πυροφωσφορικό-SnCl2 με φυσιολογικό ορό, γ) απομονώνονται τα ερυθρά αιμοσφαίρια με φυγοκέντρηση και δ) προστίθενται υπερτεχνητικό 99mTcO4- και μετά από 5 min τα επισημασμένα ερυθροκύτταρα χορηγούνται στον ασθενή. Μετουσιωμένα 99mTc-ερυθροκύτταρα: Τα επισημασμένα ερυθροκύτταρα θερμαίνονται στους 50 0C για 20 min και μετά χορηγούνται στον ασθενή.

99mTc-ερυθροκύτταρα (πυροφωσφορικό-SnCl2 + 99mTcO4-) Περιγραφή του προτεινόμενου μηχανισμού επισήμανσης: Πυροφωσφορικό-Sn(II) προσλαμβάνονται από τα ερυθροκύτταρα. Ο SnCl2 παραμένει σε ανηγμένη μορφή λόγω της παρουσίας γλουταθειόνης Μετά γίνεται η χορήγηση των 99mTcO4- τα οποία παραλαμβάνονται από τα ερυθροκύτταρα, ανάγονται και δεσμεύονται από τις πρωτεΐνες

Χρήσεις 99mTc-ερυθροκύτταρα Χρήσεις: 99mTc-ερυθροκύτταρα: Ραδιοϊσοτοπική κοιλιογραφία για την συνολική εκτίμηση της καρδιακής λειτουργίας (κλάσμα εξώθησης της αριστερής κοιλίας), Σπινθηρογράφηση της αιματικής δεξαμενής Προσδιορισμός όγκου του αίματος 99mTc-ερυθροκύτταρα μετουσιωμένα: απεικόνιση σπλήνος (σπληνομεγαλία)

Επισήμανση ερυθρών αιμοσφαιρίων με [51Cr]-χρωμικό νάτριο (Natrii Chromatis (51Cr) solutio sterilis) Πυρηνικές ιδιότητες 51Cr: t1/2 =27.7 d, γ= 370 keV Συλλέγονται 20-30 mL αίματος (σε σύριγγα που περιέχει ηπαρίνη) Το αίμα αναμιγνύεται με διάλυμα Νa 51CrO4 και επωάζεται στους 37 0C για 20 min. Η αντίδραση σταματά με προσθήκη ασκορβικού οξέος (που ανάγει το Cr6+ σε Cr3+) Tα ερυθροκύτταρα φυγοκεντρούνται, εκπλύνονται σε φυσιολογικό ορό και επανεγχέονται στον ασθενή. Μηχανισμός επισήμανσης: το εξασθενές χρώμιο συνδέεται με την αιμογλοβίνη ενώ το τρισθενές όχι Χρήση: Προσδιορισμός όγκου του αίματος, χρόνος ημιζωής ερυθροκυττάρων

Μέτρηση όγκου ερυθρών αιμοσφαιρίων Λαμβάνονται δείγματα αίματος στα 10, 20, 60 min μετά τη χορήγηση Γίνεται με βάση το νόμο της αραίωσης: C1V1=C2V2 C1= η αρχική ραδιενέργεια των κυττάρων μετά την επισήμανση V1= o όγκος των επισημασμένων ερυθροκυττάρων C2= η ραδιενέργεια του δείγματος που ελήφθη κάποια χρονική στιγμή V2= o όγκος των ερυθρών αιμοσφαιρίων Πχ. C1= 15x106cpm/ml,V1=1mL, C2=5x103cpm/ml V2=3000mL Διάγνωση πολυκυτταραιμίας αυξημένος όγκος ερυθρών αιμοσφαιρών

Επισήμανση λευκών αιμοσφαιρίων Απομόνωση λευκών αιμοσφαιρίων από τον ασθενή με φυγοκέντρηση των κυττάρων Επώαση με το ραδιοφάρμακο 99mTc-HMPAO ή 111In-οξίνη Χορήγηση των επισημασμένων κυττάρων στον ασθενή Τα επισημασμένα κύτταρα δεν πρέπει να παραμένουν παραπάνω από 5 hr.

Μηχανισμός εντόπισης ραδιοφαρμάκου 111Cd (p, n) 111In 111In (t1/2= 2.8 d) : σύλληψη ηλεκτρονίου, 173 keV, 245 keV

Μηχανισμός εντόπισης ραδιοφαρμάκου

Χρήσεις επισημασμένων λευκών αιμοσφαιρίων Απεικόνιση της λοίμωξης-φλεγμονής 95% ευαισθησία Απεικόνιση λοιμώξεων γαστρεντερικού, νεφρικού συστήματος Μηχανισμός εντόπισης: χημόταξη λευκοκυττάρων στη περιοχή της φλεγμονής

Γάλλιο-67 κιτρικό (67Ga-citrate) 68Zn (p, 2n) 67Ga 67GaCl3 + κιτρικό νάτριο  67Ga-κιτρικό (pH 5-8) 67Ga (t1/2= 72 h) : σύλληψη ηλεκτρονίου, φωτόνια 93, 184, 300 keV Χρήσεις: απεικόνιση της φλεγμονής, εντόπιση νεοπλασίας

Ραδιοαλογόνα 18F 18Ο(p, n)18F 110 m β+ ( γ=511 keV) PET Απεικόνιση Χρόνος ημιζωής Είδος εκπομπής Εφαρμογή 18F 18Ο(p, n)18F 110 m β+ ( γ=511 keV) PET Απεικόνιση 123I 123Τe(p,n)123I 13.2 h γ (159 keV) SPECT Απεικόνιση 125I 124Xe(n,γ)125mXe→125I 59.4 d γ (35.5 keV) Auger e- Θεραπεία/in vitro 131I 130Τe(n,γ)131Te131I 8.02 d β- (606 keV), γ (364.5 keV) Θεραπεία/Διάγνωση

Διάγνωση και θεραπεία με ραδιενεργό Νa123/131I. Na131I , Natrii iodidi (131I) capsulae ad usum diagnosticum, Natrii iodidi (131I) capsulae ad usum therapeuticium, Natrii iodidi (131I) solutio Ραδιονουκλιδική καθαρότητα > 99.9% Περιέχουν αναγωγικό παράγοντα για την αναγωγή των οξειδωμένων ιόντων ιωδίου σε ιωδιούχα. Προσμίξεις: Ι-133, Ι-135, ΝaΙΟ3 Per os βιοκατανομή: μέγιστη συγκέντρωση στο αίμα 3 hr. 90% απέκκριση από τους νεφρούς, 50% στις 24 h Πρόσληψη στον θυρεοειδή 10-35 % 24 h pi Xρήσεις: δοσιμετρία και θεραπεία βρογχοκήλης, καρκίνου θυρεοειδούς, υπερθυρεοειδισμού.

Ραδιοϊωδίωση πρωτεϊνών σε κατάλοιπο τυροσίνης (ηλεκτρονιόφιλη μέθοδος) Οξείδωση του Ι- σε Ι+ με οξειδωτικά μέσα, όπως: υπεροξικό οξύ, χλωραμίνη-Τ, Ν-χλωροηλεκτριμίδιο, ιωδογόνο κ.α. Ή:  *Ι + ICl  I- + *ICl ιωδογόνο

125Ι-αλβουμίνη (Μέτρηση όγκου του αίματος) Ανθρώπινη λευκωματίνη επισημαίνεται με 125Ι με χλωραμίνη-Τ/ιωδογόνο. Το ελεύθεριο ιόν ιωδίου απομακρύνεται με ανιονανταλλακτική ρητίνη και τελική στείρα διήθηση. Μέθοδος: Εγχέεται γνωστή ποσότητα 125Ι-ΗSA και κατόπιν λαμβάνονται δείγματα σε χρόνους 10, 20 , 30 min μετά την έγχυση. Μετράται η ραδιενέργεια των δειγμάτων. Κατασκευάζεται καμπύλη ραδιενέργειας=f(t) γιατί η αλβουμίνη μεταβολίζεται στο ήπαρ ~ 15% ανά ώρα. Χρησιμοποιείται ο νόμος αραίωσης: C1V1=C2V2 C1= η χορηγούμενη ραδιενέργεια V1= o όγκος της ένεσης C2= η ραδιενέργεια που υπολογίζεται από τη καμπύλη ότι αντιστοιχεί στο t=0 V2= o όγκος του πλάσματος

[131Ι]-Μετα-ιωδοβενζυλογουανιδίνη, [131Ι]-ΜIBG (Iobenguane) Iobenguani (131I) solutio iniectabilis ad usum diagnosticum: Ειδική ραδιενέργεια >20 GBq/gr iobenguane Iobenguani (131I) solutio iniectabilis ad usum therapeuticum: Ειδική ραδιενέργεια >400 GBq/gr iobenguane Μηχ. Δράσης: Δομικά μοιάζει με τη νορ-επινεφρίνη, έτσι προσλαμβάνεται εκλεκτικά από νευροενδοκρινείς όγκους. Φαρμακοκινητική: Εντόπιση στο μυελό των επινεφριδίων, στον αδρενεργικό ιστό και στο μυοκάρδιο. 33% στο ήπαρ 70-90 % αποβάλλεται από τα ούρα εντός 4 ημ. Χρήσεις: Διάγνωση ή θεραπεία καρκίνου: νευροβλαστώματος και φαιοχρωμοκυτώματος.

131Ι-ορθοϊππουρικό νάτριο (Natrii iodohippourati (131I) solutio iniectabilis) Ραδιοεπισήμανση με ραδιοϊσοτοπική ανταλλαγή Ραδιοχημική καθαρότητα: 97%, προσμίξεις ορθο-ιωδο-βενζοϊκό Φαρμακοκινητική: 60-70% σύνδεση σε πρωτεΐνες Απέκκριση μεσω νεφρ. Σωληναρίων και σπειραματική διήθηση (20%) Σε νεφρική δυσλειτουργία 5% ηπατοχολική απέκκριση Χρήσεις: μελέτη της λειτουργίας των νεφρών, νεφρόγραμμα Προσδιορισμός της ενεργούς νεφρικής αιματικής ροής Διάγνωση απόφραξεων ουροφόρων οδών

Μελέτη της απορρόφησης της ραδιενεργού Βιταμίνης Β12 (57/58Co-κοβαλαμίνη) 57/58Co-κυανοκοβαλαμίνη, Cyanocobalamini (57Co) capsulae/ solutio, Cyanocobalamini (58Co) capsulae/ solutio, 57Co: t1/2= 271 d, γ= 0.122 ΜeV 58Co: t1/2= 70.9 d, γ= 0.811 ΜeV, γ (εξαΰλωσης)=0.511 ΜeV H επισημασμένη βιταμίνη Β12 παρασκευάζεται με βιοσύνθεση από κατάλληλο μικροοργανισμό σε διάλυμα στο οποίο περιέχεται το ραδιενεργό κοβάλτιο. pH 4-5, ευαίσθητο στο φως (φυλάσσεται για 6 μήνες σε σκοτεινό μέρος στους 5 0C). Per os ή ενδοφλεβίως Χρησιμοποιείται για τη διάγνωση της μεγαλοβλαστικής αναιμίας και για τη διάγνωση παθήσεων που εμφανίζουν αμωμαλίες στην απορρόφηση της βιταμίνης Β12. Schilling Test: Χορηγείται μίγμα ελεύθερης 57Co-B12 και 58Co-B12 συνδεδεμένης με τον ενδογενή παράγοντα (μυκοπρωτεΐνη απορρόφησης Β12 στο δωδεκαδάκτυλο). Λαμβάνονται τα ούρα του πρώτου 24ώρου. (Φυσιολογικά απεκκρίνεται το 10-15% ελεύθερης Β12. Σε παθολογικές καταστάσεις δεν απεκκρίνεται η ελεύθερη, μόνο η συνδεδεμένη Β12)

Απεικόνιση αιματικής ροής μυοκαρδίου με 201TlCl 201TlCl: t1/2 =73.1 h, γ=70 keV Μηχανισμός εντόπισης στο μυοκάρδιο: μεταφέρεται μέσω των αντλιών Na+/K+ ATP, όπως τα ιόντα Κ+. Χρήσεις: Διάγνωση ισχαιμίας, εμφράγματος μυοκαρδίου. Φαρμακοκινητική: Η κατακράτηση του 201Tl από τα μυοκύτταρα δεν οφείλεται μόνο στο πρώτο πέρασμα από τη στεφανιαία αρτηρία, αλλά και σε επανακατανομή του φαρμάκου. Σε ισχαιμικό μυοκάρδιο αρχικά φαίνεται ελλιπής η άρδευση αλλά οι καθυστερημένες εικόνες τείνουν στο φυσιολογικό.

Ραδιοφάρμακα κυκλοτρονίου Πλεονεκτήματα-μειονεκτήματα ΡΕΤ Επισήμανση βιομορίων με διατήρηση δραστικότητας Καλύτερη ποιότητα απεικόνισης λόγω τεχνολογίας ΡΕΤ Μικρός χρόνος ημιζωής: δυσκολία ετοιμασίας ραδιοσκευασμάτων, ειδικές αυτοματοποιημένες εγκαταστάσεις, παρουσία κυκλοτρονίου στη μονάδα εφαρμογής ραδιοφαρμάκων Υψηλό κόστος

Μηχανισμοί εντόπισης ραδιοφαρμάκων Παθητική διάχυση Ιοντοανταλλαγή Εγκλωβισμός σε τριχοειδή αγγεία Φαγοκύτωση Ενεργός μεταφορά Απομάκρυνση κυττάρων Χημόταξη Μεταβολισμός Σύνδεση με υποδοχείς Σύζευξη αντιγόνου-αντισώματος Επισήμανση Βιομορίων/ Βιοδραστικών μορίων ΜΟΡΙΑΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΣΤΟΧΕΥΜΕΝΗ ΘΕΡΑΠΕΙΑ

Επισήμανση με F-18 Παραγωγή 18F: 18Ο(p,n)18F ή 20He(d,α)18F H218O K18F 18O2  18F2 (χρησιμοποιείται το 50%, υπάρχει και F2 φορέας) 20He 18F2 18F2 + CH3CO2NH4  CH3CO218F + NH418F Ηλεκτρονιόφιλη υποκατάσταση: 18F2, CH3CO218F Πυρηνοφιλη υποκατάσταση: Κ[222]/ 18F-

Mέθοδοι επισήμανσης φθοροδεοξυγλυκόζης

Αυτοματοποιημένος κλωβός παρασκευής [18F]-FDG

Μηχανισμός πρόσληψης και κατακράτησης [18F]-FDG Μέτρηση μεταβολισμού γλυκόζης σε μυοκάρδιο, όγκους και εγκέφαλο Χρησιμοποιείται για απεικόνιση λεμφώματος, καρκίνου του πνεύμονα, λαιμού, κεφαλής, μαστού, καρκινώματος οισοφάγου, γαστρεντερικού καρκίνου Χρήση για διάγνωση πρωτογενούς και μεταστατικού καρκίνου και για την παρακολούθηση της θεραπευτικής αγωγής

Απεικόνιση όγκου με [18F]-FDG Απεικόνιση προ χημειοθεραπείας Απεικόνιση μετά τη χημειοθεραπεία

Τεχνολογία μονοκλωνικών αντισωμάτων

Επισημασμένα αντισώματα Ραδιοανοσοδιάγνωση/Ραδιοανοσοθεραπεία Πλεονεκτήματα: υψηλή εξειδίκευση, βιοτεχνολογία μονοκλωνικών αντισωμάτων (στόχευση καρκινικών κυττάρων) Μειονεκτήματα: Μεγάλο μέγεθος: αργή φαρμακοκινητική, συσσώρευση σε υγιείς ιστούς και αίμα Συσσώρευση σε ήπαρ, σπλήνα και νεφρούς Ανοσοαντίδραση Χιμαιρικά και ανθρωποποιημένα: χαμηλότερη ανοσογονικότητα (Fab’)2, Fab: χαμηλότερη ανοσογονικότητα, ταχύτερη φαρμακοκινητική (Fab’)2 Fab

Επισήμανση Αντισώματος με 99mTc Άμεση επισήμανση με συναρμογή του οξοτεχνητικού(V) πυρήνα με ελεύθερες θειόλες καταλοίπων κυστεϊνης των αντισωμάτων. CEA-Scan: 99mTc-CEA (Fab’, murine IgG1, IMMU-4), άμεση επισήμανση. Χρήση: ανίχνευση καρκίνου του παχέος εντέρου (καρκινοεμβυονικό αντιγόνο) στη κοιλιακή περιοχή (επανάκαμψη, μεταστάσεις, διάγνωση σταδίου της νόσου)

Επισήμανση μέσω διλειτουργικού συναρμοτή Επισήμανση μέσω διλειτουργικού συναρμοτή (Ν2S2) και μετά σύζευξη με το αντίσωμα μέσω αμιδικού δεσμού, ελεύθερης ε-αμινομάδας λυσίνης Verluma: 99mTc-NR-LU-10 (Fab’, murine IgG2b, χηλικό συναρμοτή) Χρήση: Διάγνωση καρκίνου πνευμόνων

Διαγνωστικά ραδιοφάρμακα 111In για τη διάγνωση νευροενδοκρινικών καρκίνων Περιέχει το οκταπεπτίδιο «οκτρεοτίδιο», ένα συνθετικό ανάλογο της ενδογενούς ορμόνης «σωματοστατίνης» και συνδέεται στους υποδοχείς σωματοστατίνης Οι υποδοχείς σωματοστατίνης βρίσκονται στην επιφάνεια των καρκινικών κυττάρων όπως καρκινώματος, γαστρινώματος, νευροβλαστώματος, αδενώματος της υπόφυσης και μυελοειδούς καρκινώματος του θυρεοειδούς αδένα.

Θεραπευτικό ραδιοφάρμακο 186/188Re-HEDP 186Re: (t1/290,6 h, β-=1, 075ΜeV, γ 137 ΚeV) 185Re(n,γ) 186Re 188Re: (t1/217 h, β-=2,11ΜeV, γ 155 ΚeV) γεννήτρια 188W/188Re Σύνθεση ραδιοφαρμάκου 186/188Re-HEDP: 186/188ReO4- + SnCl2 + HEDP  186/188Re-HEDP Υδροξυαπατίτης (69% οστών): Ca10(PO4)6(OH)2 Σύνδεση ραδιοφαρμάκου με τον υδροξυαπατίτη των οστών Χρήση: Απάλυνση πόνων οφειλόμενων στις οστικές μεταστάσεις

Σχεδιασμός στοχευμένων ραδιοφαρμάκων: νεότερες προσεγγίσεις ΜΕΘΟΔΟΣ ΣΥΝΔΕΣΗΣ ΜΕ ΔΙΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟ ΣΥΝΑΡΜΟΤΗ Αναφέρεται σε ένωση η οποία διαθέτει κατάλληλο σύστημα ατόμων δοτών για τη συναρμογή του μετάλλου και επιπλέον φέρει μια ομάδα η οποία μπορεί να σχηματίσει ομοιοπολικό δεσμό με βιομόριο 99mTc-TRODAT: Σύμπλοκο του οξοτεχνητίου με διαμινοδιθειόλη, συζευγμένο με ανάλογο της κοκαΐνης για την ανίχνευση των μεταφορέων ντοπαμίνης στον εγκέφαλο. Χρήση: Διάγνωση Parkinson Eικόνα SPECT από εγκέφαλο που ελήφθησαν με χρήση του ραδιοφαρμάκου 99mTc-TRODAT.