Új PET/CT tracerek nyomában

A közelmúltban jelent meg a Science hasábjain a Berkeley Egyetem kémikusainak írása, mely a kémiai reakciók alapvető sajátosságaival foglalkozik. Közleményükben a réz és az arany katalizáló szerepéről írtak, melyből meglepő módon az orvostudomány profitálhat. A labor kísérletei során aranytartalmú vegyületek reakcióit, katalizáló képességeit tanulmányozták. Egy véletlen folytán jöttek rá, hogy miként lehet trifluorometil (CF3) csoportokat illeszteni bizonyos vegyületekhez. A felfedezés egyből utat nyitott a radiofarmakonok világába.

A radiofarmakonok, melyek általában izotópok, olyan sugárzó anyagok, melyek a szervezetbe jutva csak megadott, intenzív anyagcserét mutató helyeken dúsulnak. A funkcionális képalkotás kiegészülve az anatómiai képalkotással egy non-invazív, nagy felbontású, háromdimenziós technológiához vezet, melynek legismertebb példája a pozitron emissziós tomográfia, közismert néven a PET. Az Egyesült Államokban kb. 2500 db. PET készülék működik, melyeken éves szinten kb. 2 millió felvétel készül. A PET leginkább tumoros betegségek felkutatására, azok stádiumának vizsgálataira és követésére használt. A tudományos életben az egyes szervek működésének modellezését, gyógyszerek farmakodinámiáját, eloszlását, hasznosulását vizsgálják vele. A PET felvételek készítéséhez tehát radiofarmakonokra van szükség, melyek közül leginkább a 18-fluor (18F) tartalmúakat használják.

A berkeley-i kutatók felfedezésének jelentőségét az adja, hogy a 18F mellé tökéletesen illeszthető a CF3, így új farmakont, azaz tracert lehet létrehozni. A felfedezés jelentősége, hogy igen csak leegyszerűsíti a jelző molekula előállításának menetét. Eddig nagyon hosszadalmas, bonyolult és költséges módszerek álltak rendelkezésünkre, azonban a fenti módszerrel sok lépést ki lehet iktatni. A szintézis azonban így is magas szaktudást igényel, mivel a 18F féléletideje, sugárzó képességének felére csökkenése kb. 110 perc.

A kísérletek során további lehetőségekre is fény derült. A laborban eredetileg a számítógép chipek szilikonos karcolását vizsgálták aranytartalmú katalizátorok jelenlétében. Ennek kapcsán került a látótérbe egy másik fluortartalmú vegyület, a hexafluoroetán. A reakciót vizsgálva a kutatók egy bórtartalmú csoportot azonosítottak. A véletlennek köszönhetően rájöttek, hogy ez a csoport szívesen reagál a már ismert CF3-mal. Ennek jelentősége az, hogy szélesedik az a kémiai spektrum, mely alkalmas az új csoportokkal való kapcsolódásra.

Az újonnan azonosított csoportok további jelentőségét a gyógyszermolekulákkal való összekapcsolhatóságuk adja. A szén- és fluortartalmú szerek tovább érzékenyíthetők, még szelektívebbé tehetők és hatásuk potencírozható egy-egy új csoport bevitelével. A kutatók első választása a leflunomid volt – annak kémiai tulajdonságai alapján. A reumatoid arthritiszben alkalmazott szer jelölésével az ízületek gyulladásának mértéke ill. duzzadása jól nyomon követhető. A kutatás természetesen nem állt meg ennél az egyetlen gyógyszernél. Intenzíven foglalkoznak a fluoxetine, az efavirenz és a celekoxib jelölésével és tulajdonságaival is.

A felfedezések a véletlennek köszönhetők, azonban nem teljesen véletlenek, mivel a Berkeley a „nukleáris medicína bölcsőjének” tekinthető. A Berkeley Laboratóriuma volt az első hely a világon, ahol orvosi célra fejlesztettek és alkalmaztak izotópokat. Nem mellékes, hogy a radiofarmakonfejlesztés is összefonódik az intézménnyel, ahol a legelső ciklotron is található. A kutatók optimisták az eredményeket illetően. „Szeretnénk a tracereket minél több gyógyszerhez illeszteni és azokkal tesztelni. Az új módszerek új problémákat is hoznak, de remélhetőleg a tudásunkat hamarosan klinikailag is jelentőssé tudjuk tenni.”

Forrás: Science Daily