Pozytonowa tomografia emisyjna

Znacznik PET jest przygotowywany przez oznakowanie cząsteczki używanej zwykle przez organizm atomem radioaktywnym. W PET często wykorzystuje się glukozę, będącą paliwem dla organizmu. Metabolizm glukozy (tworzenie cząsteczek i ich rozkładanie) w kontekście tempa i lokalizacji jest źródłem ważnych informacji na temat zmian biochemicznych związanych z początkiem choroby oraz jej rozwojem.


Glukoza najczęściej znakowana jest radioaktywnym fluorem w celu utworzenia radionuklidu o nazwie fluorodeoksyglukoza (FDG). FDG podaje się pacjentowi dożylnie. Podczas rozkładu FDG emituje pozytony, wytwarzając promienie gamma, które można wykryć przy użyciu skanera.


Obecnie ograniczeniem w PET jest krótki okres półtrwania fluoru-18 (18F) oraz niewielka liczba zgodnych z nim grup funkcjonalnych. Oznacza to konieczność przeprowadzenia badania w czasie nieodległym od wstrzyknięcia oraz możliwość oznaczenia niewielkiej liczby prostych cząsteczek. W ramach finansowanego przez UE projektu "Late stage fluorination for positron emission tomography applications" (FLUOPET) naukowcy pracowali nad rozszerzeniem możliwości PET.


Korzystając z najnowszych osiągnięć innych badaczy w dziedzinie fluorowania na późnym etapie przy użyciu 19F, uczestnicy projektu zajęli się najpierw usprawnianiem tych metod. Udało im się osiągnąć wyjątkowe sukcesy przy użyciu dostępnego na rynku odczynnika (PhenofluorTM) w temperaturze pokojowej, co oznacza możliwość zastosowania z substratami wrażliwymi na działanie temperatur. Ponadto proces syntezy znacząco ograniczył lub nawet wyeliminował typowe reakcje poboczne i wykazano dużą zgodność grupy funkcjonalnej z selektywnością przydatną podczas syntezy.


W drugim roku zespół projektu skoncentrował się na dostosowywaniu metod z użyciem 19F do potrzeb metodologii 18F. Z powodzeniem przygotowano wiele odczynników typu PhenofluorTM. Jednak selektywne fluorowanie przy użyciu 18F okazało się zagadnieniem bardziej złożonym. Trwają doświadczenia mające na celu usprawnienie tych procedur.


Podczas opracowywania analogów odczynnika PhenofluorTM naukowcom niespodziewanie udało się uzyskać kompleks będący ciałem stałym, zawierający ważny odczynnik na potrzeby trifluorometylacji (trifluorojodometan — CF3I). CF3I ma zwykle postać gazową, w której jego przydatność jest bardziej ograniczona. Badacze wykazali jego praktyczne zastosowania oraz reaktywność, która czasem jest większa niż w postaci gazowej. Złożono wniosek patentowy oraz przygotowano odpowiednią publikację.


W ramach projektu FLUOPET rozpoczęto opracowywanie udoskonalonych znaczników PET na potrzeby obrazowania metabolizmu cząstek złożonych, takich jak receptory neuroprzekaźników. Według oczekiwań dalsze prace mają przyczynić się do znacznego zwiększenia możliwości skutecznej już nieinwazyjnej metody diagnozowania oraz śledzenia rozwoju wielu chorób.