El equipo desarrolla un nuevo radiofármaco para el diagnóstico de proteínas de transporte relevantes para tumores

(Desde la izquierda): Dr. Daniel Gndel, Dr. Masoud Sadeghzadeh, Dra. Magali Toussaint, Dra. Barbara Wenzel, Dra. Winnie Deuther-Conrad, Dra. Rares-Petru Moldovan, el Dr. Friedrich-Alexander Ludwig y el Prof. Peter Brust. Crédito: HZDR/ Bodo Tiedemann

Las moléculas radiomarcadas, los llamados radiotrazadores, ayudan a los médicos nucleares a detectar y apuntar con precisión a los tumores, que a menudo se desarrollan debido a cambios patológicos en los procesos metabólicos. Usando tomografía por emisión de positrones, un equipo de científicos de Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) ha desarrollado el primer radiotrazador marcado con el isótopo de flúor 18F, que puede visualizar proteínas de transporte especiales que se encuentran a menudo en las membranas celulares de las células cancerosas. Los investigadores optaron por un enfoque de síntesis radioquímica inusual, como describen en la revista Scientific Reports.

Durante el metabolismo, los tumores malignos generan mayores cantidades de cierto tipo de proteína de transporte, que, por ejemplo, transporta el producto metabólico intermedio, el lactato, a ciertas células tumorales mientras lo exporta simultáneamente fuera de otras una estrategia para prevenir la apoptosis, una forma de muerte celular programada que mataría al tumor en un metabolismo saludable.

«Esta correlación se ha observado en una variedad de tipos de tumores. Por esta razón, los llamados transportadores de monocarboxilato se consideran proteínas clave para tratar un amplio espectro de diferentes tipos de cáncer. Manipularlos puede llevar a una terapia exitosa», explica el Prof. Peter Brust. Es el jefe del Departamento de Neurorradiofármacos en el sitio de investigación HZDR en Leipzig y trabaja en temas radiofarmacéuticos actuales con un enfoque en la investigación del cerebro. «Esto incluye el desarrollo sintético de radiotrazadores modernos, que juegan un papel especial en la lucha contra el cáncer y, en particular, contra los tumores cerebrales agresivos», dice Peter Brust, describiendo la misión de su equipo.

En biología molecular y preclínica estudios, los científicos ya habían intentado bloquear la actividad de los transportadores de monocarboxilato (MCT) mediante el uso de ciertas moléculas orgánicas pequeñas con un efecto inhibidor pronunciado (por ejemplo, -CHC). Los resultados iniciales mostraron que interrumpir el flujo de lactato puede ser una estrategia terapéutica muy eficaz para detener el crecimiento de tumores malignos.

(Desde la derecha:) Dra. Barbara Wenzel y Dr. Masoud Sadeghzadeh en el laboratorio de síntesis. Crédito: HZDR/ Bodo Tiedemann

Radiofármacos para imágenes no invasivas

Además de su interés terapéutico, la función metabólica de los MCT también abre nuevas posibilidades diagnósticas: pueden usarse como valiosos biomarcadores en muchos tipos de cáncer, por ejemplo mediante el uso de tomografía por emisión de positrones (PET). Este método utiliza radionúclidos que emiten partículas elementales cargadas positivamente, llamadas positrones. Al paciente se le administra primero un radiofármaco, una molécula acoplada a un átomo radiactivo como el 18F, que emite positrones. Cuando un positrón interactúa con un electrón en el cuerpo, la radiación se emite en direcciones diametralmente opuestas en forma de dos fotones de alta energía, que son registrados por detectores dispuestos en un anillo alrededor del paciente. Esta imagen de los procesos metabólicos permite a los médicos sacar conclusiones sobre la distribución espacial del radiofármaco dentro del cuerpo y, por tanto, sobre cualquier cambio patológico.

Objetivo: Síntesis rápida y automatizada de radiofármacos para el uso clínico diario

A pesar de su potencial como diana terapéutica en la lucha contra el cáncer, apenas se ha estudiado recientemente ningún inhibidor de MCT radiomarcado para evaluar su idoneidad en procedimientos de diagnóstico por imagen como la PET. «Ahora hemos desarrollado un análogo estructural del conocido inhibidor de MCT -CHC y lo hemos combinado con éxito con el radionúclido PET 18F en un procedimiento complejo. Su vida media relativamente corta de 110 minutos garantiza que el paciente pueda tolerar la exposición a la radiación», dice. El Dr. Masoud Sadeghzadeh, quien coordinó los experimentos, describe el enfoque utilizado por los químicos de Leipzig.

Después de realizar los primeros estudios preclínicos prometedores de su nuevo compuesto [18F]FACH, los científicos revisaron su vía sintética. «El desafío es producir el radiotrazador lo suficientemente rápido para que podamos aprovechar las propiedades radiantes del 18F en aplicaciones prácticas», explica la Dra. Barbara Wenzel, radioquímica. El lapso de tiempo durante el cual se puede utilizar el radiotrazador está determinado por la vida media del radionúclido. Si bien los químicos inicialmente necesitaron 160 minutos para producir manualmente la nueva radiosonda, ahora pudieron reducir el tiempo de síntesis a la mitad modificando su enfoque.

«La característica clave de nuestra síntesis es que no requiere la adición de un grupo protector. Este paso intermedio ahora obsoleto solía ser necesario para proteger las partes reactivas de una molécula de reacciones secundarias no deseadas», agrega Barbara Wenzel. De este modo, los científicos han simplificado considerablemente el procedimiento y lo han adaptado para transferirlo a un módulo de síntesis automatizado, un requisito previo indispensable para los exámenes de tumores que ahora están planificados, así como para su posible uso futuro en medicina nuclear.

Explore más

Dirigiendo nanopartículas directamente a los tumores Más información: Masoud Sadeghzadeh et al, Radiosíntesis en un solo paso del agente de imágenes de MCT [18F]FACH mediante el etiquetado alifático con 18F de un metilsulfonato precursor que contiene un grupo de ácido carboxílico desprotegido, Scientific Reports (2019). DOI: 10.1038/s41598-019-55354-w Información de la revista: Informes científicos

Proporcionado por la Asociación Helmholtz de Centros de Investigación Alemanes Cita: El equipo desarrolla un nuevo radiofármaco para el diagnostic of tumor-relevant transport proteins (6 de abril de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-04-team-radiopharmaceutical-diagnosis-tumor-relevant-proteins.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.