Evaluierung und Anwendung eine neuartigen Radioisotops für die immuno-PET: Niob-90

• Antragsteller: Professor Dr. Frank Rösch
• Fachliche Zuordnung: Nuklearmedizin, Strahlentherapie, Strahlenbiologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 256296058

Das jährliche Ansteigen der Tumor-Fälle weltweit stimulierte in den letzten Jahrzehnten die rasche Entwicklung neuartiger nuklearmedizinischer Methoden für die Diagnose und Behandlung von Krebs. Ein hervorragendes Beispiel für die Entwicklung neuartiger Methoden für die Diagnose ist die Immuno-PET: die Lokalisierung und Quantifizierung von markierten Proteinen, wie monoklonaler Antikörper (MAK), mit hoher Auflösung und Empfindlichkeit mittels der Positronenemissionstomographie (PET). Allerdings sind etablierte Positronenemitter wie F-18 (t½ = 110 min), O-15 (t½ = 2,04 min), N-13 (t½ = 9,96 min) und C-11 (t½ = 20,4 min) ungeeignet für die Immuno-PET, da Proteine eine Pharmakokinetik und Pharmakodynamik von einigen Stunden bis zu mehreren Tagen besitzen und die physikalischen Halbwertszeiten der genannten Radioisotope zu kurz sind. Daher werden neue Radioisotope mit günstigen Eigenschaften (physikalische Halbwertszeit, Zerfallsart) für dieses Verfahren benötigt, um geeignete Proteine radioaktiv zu markieren.Ziel dieses Projektes ist es daher, Nb-90 hinsichtlich seiner Eignung als Isotop für die Immuno-PET zu untersuchen. Seine Halbwertszeit von 14,6 Stunden und der hohe Anteil an Positronenemission (53%) machen es zu einem interessanten Kandidaten für die quantitative in vivo-Bildgebung von Antikörpern und Antikörperfragmenten. In früheren Studien haben wir daher erste Verfahren zur Herstellung von Nb-90-markierten Antikörpern entwickelt und konnten deren hohe in vitro- Stabilität aufzeigen.Die Ziele dieses Projektes sind es:a.) das Herstellungsverfahren des Radionuklids zu verbessern,b.) die radiochemischen Aufreinigung zu optimieren,c.) geeignete Markierungsmethoden zu untersuchen undd.) ausgewählte monoklonale Antikörper zu markieren.e.) Schließlich soll eine in vivo-Evaluierung der Nb-90-markierten Biomoleküle durchgeführt werden. Dabei soll sowohl das in vivo Verhalten kompletter Antikörper als auch das von Antikörperfragmenten untersucht werden. Drei etablierte PET-Isotope sollen hierbei als Referenzen dienen, Zr-89 (t½ = 78,4 h) für lange pharmakokinetische Prozesse und Ga-68 (t1/2 = 67,7 Min.) und Sc-44 (t½ = 3,92 h) für Antikörperfragmente. Der bifunktionelle Chelator Deferoxamin wird hierbei als Ligand der Wahl betrachtet und für alle Markierungen von Biomolekülen eingesetzt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Niederlande, Russische Föderation
• Beteiligte Personen: Dr. Dmitry Filosofov; Professor Dr. Klaus Kopka; Professorin Dr. Danielle Vugts