Síntesis a contrarreloj
Se ha desarrollado un nuevo radiofármaco para el diagnóstico de las proteínas de transporte relevantes para el tumor.
Las moléculas radiomarcadas, llamadas radiotrazadores, ayudan a los médicos nucleares a detectar y dirigir con precisión los tumores, que a menudo se desarrollan debido a cambios patológicos en los procesos metabólicos. Utilizando la tomografía por emisión de positrones, un equipo de científicos de Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) ha desarrollado ahora el primer radiotrazador etiquetado con el isótopo del 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 lo describen en la revista Scientific Reports.
Equipo [18F]FACH (desde la izquierda): Dr. Daniel Gündel, Dr. Masoud Sadeghzadeh, Dr. Magali Toussaint, Dr. Barbara Wenzel, Dr. Winnie Deuther-Conrad, Dr. Rares-Petru Moldovan, Dr. Friedrich-Alexander Ludwig y Prof. Peter Brust.
HZDR/ Bodo Tiedemann
Durante el metabolismo, los tumores malignos generan cantidades crecientes de un cierto tipo de proteína de transporte que, por ejemplo, transporta el producto metabólico intermedio, el lactato, a determinadas células tumorales, mientras que simultáneamente lo exporta lejos de otras, una estrategia para prevenir la apoptosis, una forma de muerte celular programada que mataría el 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. Su manipulación puede conducir a una terapia exitosa", explica el Prof. Peter Brust. Es el jefe del Departamento de Neurorradiofármacos en el centro de investigación del HZDR en Leipzig y trabaja en temas radiofarmacéuticos de actualidad, centrándose en la investigación del cerebro. "Esto incluye el desarrollo sintético de radiotrazadores modernos, que desempeñan un papel especial en la lucha contra el cáncer y, en particular, contra los tumores cerebrales agresivos", dice Peter Brust, resumiendo la misión de su equipo.
En los estudios biológico-moleculares y preclínicos, los científicos ya habían tratado de bloquear la actividad de los transportadores de monocarboxilatos (MCT) utilizando ciertas pequeñas moléculas orgánicas con un pronunciado efecto inhibidor (por ejemplo, α-CHC). Los resultados iniciales demostraron que la interrupción del flujo de lactato puede ser una estrategia terapéutica muy eficaz para frenar el crecimiento de los tumores malignos.
Radiofármacos para imágenes no invasivas
Además de su interés terapéutico, la función metabólica del MCT también abre nuevas posibilidades de diagnóstico: Pueden utilizarse como valiosos biomarcadores en muchos tipos de cáncer, por ejemplo, utilizando la tomografía por emisión de positrones (PET). Este método utiliza radionúclidos que emiten partículas elementales con carga positiva, llamadas positrones. En primer lugar se le da al paciente un radiofármaco, una molécula acoplada a un átomo radioactivo como el 18F, que emite positrones. Como el positrón interactúa con un electrón del 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 en el interior del cuerpo y, por tanto, sobre cualquier cambio patológico.
Objetivo: Síntesis radiofarmacéutica rápida y automatizada para uso clínico diario
A pesar de su potencial como estructuras diana terapéutica en la lucha contra el cáncer, apenas se han estudiado recientemente los inhibidores de la TCM radiomarcados para calibrar su idoneidad en procedimientos de diagnóstico por imágenes como la TEP. "Hemos desarrollado ahora un análogo estructural del conocido inhibidor de MCT α-CHC y lo hemos acoplado con éxito al radionúclido 18F de la TEP 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, que coordinó los experimentos, describiendo 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 reto es producir el radiotrazador lo suficientemente rápido para que podamos aprovechar las propiedades de radiación del 18F en aplicaciones prácticas", explica la radioquímica Dra. Barbara Wenzel. El tiempo durante el cual el radiotrazador es utilizable está determinado por la vida media del radionucleido. Mientras que los químicos necesitaron inicialmente 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", añade Barbara Wenzel. Así pues, los científicos han simplificado considerablemente el procedimiento y lo han adaptado para la transferencia a un módulo de síntesis automatizado, un requisito previo indispensable para los exámenes de tumores que ahora se planifican, así como para su posible uso futuro en la medicina nuclear.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
M. Sadeghzadeh, R.-P. Moldovan, R. Teodoro, P. Brust, B. Wenzel; "One-step radiosynthesis of the MCTs imaging agent [18F]FACH by aliphatic 18F-labelling of a methylsulfonate precursor containing an unprotected carboxylic acid group"; Scientific Reports; 2019.
M. Sadeghzadeh, R.-P. Moldovan, S. Fischer, B. Wenzel, F.-A. Ludwig, R. Teodoro, W. Deuther-Conrad, S. Jonnalagadda, S. K. Jonnalagadda, E. Gudelis, A. Šačkus, K. Higuchi, V. Ganapathy, V. R. Mereddy, L. R. Drewes, P. Brust; "Development and radiosynthesis of the first 18F-labeled inhibitor of monocarboxylate transporters (MCTs)"; Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals; 2019.
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