Upphovsman:CC0 Public Domain
Nyligen har ANSTO-forskare gjort framsteg med att undersöka förbättrade sätt att göra livräddande radiofarmaka med hjälp av fluor-18 radioisotopen så att de kan finnas tillgängliga på fler sjukhus till lägre kostnad.
Fluor-18 [ 18 F] radioisotop är avgörande för hundratusentals PET -skanningar årligen runt om i världen. Det används oftast i form av [ 18 F] FDG för att diagnostisera cancer men är också viktigt för att diagnostisera hjärnstörningar inklusive Alzheimers sjukdom.
Denna utveckling kom till efter forskning av Monash University Ph.D. kandidat Bo Zhang och medarbetare på ANSTO, som fokuserade på att syntetisera [ 18 F] etensulfonylfluorid (ESF) - ett nytt reagens för lätt radiomärkning av biologiska molekyler under milda förhållanden.
"Bo gjorde framgångsrikt det nya reagenset med en effektiv metod under milda laboratorieförhållanden, med hjälp av en specialiserad föregångare utvecklad internt på ANSTO ", säger Dr Ben Fraser, (bild nedan) som tillsammans med kollegan Dr Giancarlo Pascali övervakade Zhang. Professor Andrea Robinson, en expert på peptid- och proteinsyntes, övervakade Zhangs studier vid Monash University.
"Ingen forskargrupp har tidigare märkt denna molekyl, som innebar att fästa [ 18 F] fluor till en svavelatom bunden till en bioreaktiv del, "sa Pascali (bilden nedan), som övervakade radiomärkningens reaktioner med ett mikrofluidiskt tillvägagångssätt vid National Research Cyclotron.
Genom att använda mikrofluidreaktorer, utredarna att optimera reaktionerna på några dagar som annars skulle ta månader. Pascali är en världsexpert i att använda tekniken.
Zhang används [ 18 F] ESF för att fästa fluor-18 till flera aminosyror och två "proof of concept" -proteiner i olika lösningsmedel med hjälp av en kort "åldrande" process vid rumstemperatur.
"Detta visade hur enkel metoden är att tillsätta fluor-18 till molekyler så att de snabbt kan utvärderas som nya radiofarmaka, sa Fraser.
Forskningen, en världs första användning av [ 18 F] ESF publicerades i Journal of Labeled Compounds and Radiopharmaceuticals i juni 2018.
"Dock, den slutliga [ 18 F] -märkta aminosyror och proteiner nedbryts när de testas för stabilitet i serum, vilket gör dem olämpliga för användning vid PET -avbildning. Lyckligtvis, ibland inom vetenskap och särskilt kemi, när saker inte går som förväntat, det öppnar upp andra möjligheter, sa Fraser.
"Eftersom vi misstänkte att det nya reagenset förlorade fri fluor, vi såg en annan möjlig användning, sa Pascali.
"Tendensen för dessa märkta aminosyror och till och med ESF att släppa sin fluoretikett innebar att vi kanske skulle kunna använda dem för att överföra radioaktiv fluorid till andra viktiga radiofarmaka, som FDG eller Fallypride. "
"Eftersom [ 18 F] ESF kan enkelt fångas upp på små patroner, detta gav oss tanken att det kan representera en källa till leverans, redo att använda 18 F -källa, "förklarade Pascali.
Denna idé testades under det sista året av Zhangs doktorsexamen. arbete och visade sig vara framgångsrik för radiomärkning av många modell- och verkliga PET-spårämnen.
"Med tanke på den breda effekten av detta arbete, vi var glada över att vårt papper nyligen publicerades i den prestigefyllda tidskriften Chemistry — A European Journal , sa Pascali.
"Vi har nu verifierat att [ 18 F] ESF -innehållande patroner kan användas för att framgångsrikt utföra radiomärkta reaktioner i minimalt utrustade anläggningar. Denna upptäckt kan öka tillgången och tillgängligheten för mindre vanliga 18 F radiofarmaka till sjukhus som övervägande använder technetium-99m baserade SPECT radiofarmaka. "
"Vi börjar diskutera med potentiella partners om utvecklingen av denna teknik, och uppmuntras till lokalt kliniskt intresse. Vårt nya tillvägagångssätt ses som ett sätt att differentiera och anpassa radiodiagnostik, sa Pascali.