Экспериментальное обоснование возможности применения комплексов трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-188 в ядерной медицине




Скачать 360.03 Kb.
НазваниеЭкспериментальное обоснование возможности применения комплексов трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-188 в ядерной медицине
страница1/4
Дата публикации09.03.2013
Размер360.03 Kb.
ТипАвтореферат
skachate.ru > Биология > Автореферат
  1   2   3   4


На правах рукописи


Клементьева Ольга Евгеньевна



ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЛЕКСОВ ТРИКАРБОНИЛТЕХНЕЦИЯ-99м И

ТРИКАРБОНИЛРЕНИЯ-188 В ЯДЕРНОЙ МЕДИЦИНЕ

03.01.01 – радиобиология



АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Москва 2010


Работа выполнена в Федеральном Государственном учреждении

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна

Федерального медико-биологического агентства России



Научные руководители:

Доктор медицинских наук, профессор Корсунский Валентин Николаевич

Доктор медицинских наук ^ Калистратова Валентина Сергеевна

Официальные оппоненты:

Доктор биологических наук, профессор Красавин Евгений Александрович

Доктор медицинских наук, профессор Каралкин Анатолий Васильевич

^ Ведущая организация:

Учреждение Российской академии наук Медицинский радиологический научный центр РАМН

Защита диссертации состоится "___"_______2010 г. в __час__мин. на заседании диссертационного совета Д. 462.001.01 при Федеральном Государственном учреждении Федеральном медицинском биофизическом центре им. А.И. Бурназяна Федерального медико-биологического агентства России по адресу: 123182, Москва, Живописная ул., д. 46.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального Государственного учреждения Федерального медицинского биофизического центра им. А.И. Бурназяна Федерального медико-биологического агентства России

Автореферат разослан "___"_________ 2010 г.
Ученый секретарь

Диссертационного совета Д.462.001.01 Шандала Н.К.


^ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Проблема постановки своевременного и точного диагноза является одной из основных проблем клинической медицины. Для её решения используются достижения и конкретные результаты исследований в сфере многих фундаментальных наук: радиобиологии, радиохимии, радиофармацевтики. Именно таким симбиозом естественных и точных наук является такие направления ядерной медицины как радионуклидная диагностика и радионуклидная терапия. Технологии ядерной медицины играют важную роль в диагностике и терапии таких социально значимых заболеваний как онкологические. Чем больший выбор диагностических и лекарственных радиофармацевтических препаратов будет в арсенале у специалистов ядерной медицины, тем в более широко они могут быть применимы и в тем больших случаях будет возможно оказание своевременной, адекватной и эффективной помощи пациенту.

Генераторные радионуклиды технеций-99м и рений-188 обладают весьма полезными ядерно-физическими свойствами для диагностики и терапии злокачественных опухолей. Также немаловажным преимуществом этих радионуклидов является возможность их получения непосредственно в клинических условиях. Эти обстоятельства способствуют привлечению особого внимания к поиску, синтезу и изучению биологических свойств различных соединений, меченных как технецием-99м, так и рением-188. Далее на их основе разрабатываются лекарственные формы радиофармацевтических препаратов диагностического или терапевтического назначения.

Определенные трудности в получении новых радиофармацевтических препаратов на основе 99mTc и 188Re вносит невозможность прямого введения этих радионуклидов в структуру большинства тех веществ (например, аминокислот, пептидов, белков), которые могут стать "адресными носителями" в составе диагностического или лечебного РФП. Внимание исследователей, работающих в сфере ядерной медицины, привлекает металлоорганический фрагмент трикарбонилтехнеция-99м (рения-188), который входит в состав водорастворимого комплекса M(CO)3(H2O)3+ и может быть использован для прямого мечения различных биологически активных молекул. Среди такого рода комплексов в настоящее время ведется активный поиск перспективных соединений, предназначенных для диагностики (99mTc) или терапии (188Re) различных, главным образом злокачественных, патологических состояний.

Более детальное исследование биологического поведения различных комплексов трикарбонилтехнеция-99м (рения-188) позволит оценить возможность их применения в ядерной медицине, как потенциальных диагностических или терапевтических агентов, что является крайне актуальным в настоящее время.

^ Цель исследовани

Цель настоящего исследования заключается в экспериментальной оценке возможности использования комплексов 99mTc-трикарбонила и 188Re-трикарбонила с цитратом и октреотидом (синтетическим аналогом соматостатина) для получения диагностических и лечебных радиофармацевтических препаратов.

^ Задачи исследования:

  1. Изучить специфичность и прочность связывания комплексов 99mTc-трикарбонил цитрат, 99mTc-трикарбонил октреотид, 188Re-трикарбонил цитрат и 188Re-трикарбонил октреотид опухолевыми клетками in vitro;

  2. Изучить распределение комплексов 99mTc-трикарбонил цитрат, 99mTc-трикарбонил октреотид в организме животных–опухоленосителей;

  3. Оценить возможность визуализации опухолевых очагов у лабораторных животных при использовании комплексов трикарбонилтехнеция-99м.

  4. Изучить специфичность, прочность связывания и эффективность воздействия комплексов 188Re-трикарбонил цитрат и 188Re-трикарбонил октреотид на культуры опухолевых клеток по показателю их выживаемости;

  5. Изучить распределение комплексов 188Re-трикарбонил цитрат и 188Re-трикарбонил октреотид у животных-опухоленосителей и дать прогноз относительно возможности достижения терапевтической дозы бета-излучения в экспериментальном опухолевом очаге;

  6. Оценить влияние замены радионуклида технеций-99м на рений-188 в трикарбонильных комплексах цитрата и октреотида на их биологические характеристики.

^ Научная новизна исследовани заключается в том, что впервые:

- исследованы динамика и характер накопления, а также получены количественные данные о специфическом связывании комплексов 99mTc-трикарбонил цитрат, 99mTc-трикарбонил октреотид, 188Re-трикарбонил цитрат и 188Re-трикарбонил октреотид с клетками меланомы В16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7;

- по критерию выживаемости in vitro показана эффективность воздействия комплексов 188Re-трикарбонил цитрат и 188Re-трикарбонил октреотид на культуру опухолевых клеток меланомы B 16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7. Для клеток меланомы B 16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7 определены величины средней летальной объемной активности изученных комплексов рения-188 и средней летальной дозы бета-излучения, создаваемой данными соединениями в монослое опухолевых клеток;

- исследовано распределение комплексов 99mTc-трикарбонил цитрат и 99mTc-трикарбонил октреотид в организме животных с имплантированными меланомой и аденокарциномой молочной железы. Показана возможность визуализации указанных опухолей методом однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ);

- исследовано распределение комплексов 188Re-трикарбонил цитрат и 188Re-трикарбонил октреотид в организме животных с имплантированными меланомой и аденокарциномой молочной железы;

- показано значительное накопление комплексов 188Re-трикарбонил цитрат и 188Re-трикарбонил октреотид в экспериментальных опухолевых очагах, что свидетельствует о принципиальной возможности их использования в терапии злокачественных новообразований различной этиологии;

- по результатам проведенных экспериментов, показана возможность применения комплексов 99mTc-трикарбонил цитрат, 99mTc-трикарбонил октреотид, 188Re-трикарбонил цитрат и 188Re-трикарбонил октреотид в ядерной медицине.

^ Научно-практическая значимость исследовани

Результаты исследований показывают, что комплексы 99mTc-трикарбонил цитрат, 99mTc-трикарбонил октреотид, 188Re-трикарбонил цитрат и 188Re-трикарбонил октреотид избирательно накапливаются клетками меланомы и аденокарциномы молочной железы in vitro и in vivo. Данные, полученные экспериментальным путем, свидетельствуют о возможности достижения терапевтической дозы бета-излучения в опухолевом очаге при использовании комплексов 188Re-трикарбонил цитрат и 188Re-трикарбонил октреотид. Показана возможность визуализации экспериментальных опухолевых очагов с помощью 99mTc-трикарбонил цитрата и 99mTc-трикарбонил октреотида методом ОФЭКТ. В перспективе изученные комплексы трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-188 могут быть использованы для получения туморотропных радиофармацевтических препаратов диагностического и терапевтического назначения.

В процессе выполнения диссертационной работы, был выполнен полный объем исследований биологических характеристик комплекса 99mTc-трикарбонил цитрат, соответствующий требованиям, предъявляемым к доклиническим испытаниям диагностических РФП. Данное соединение рекомендовано для дальнейшего клинического изучения.

Результаты исследований биологического поведения изучаемых соединений будут весьма полезны при разработке новых радиофармацевтических препаратов, предназначенных для диагностики и терапии ряда онкологических заболеваний.
^ Положения, выносимые на защиту:

1. В условиях in vitro 99mTc-трикарбонил цитрат и 99mTc-трикарбонил октреотид обладают тропностью к клеткам меланомы B 16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7;

2. 99mTc-трикарбонил цитрат и 99mTc-трикарбонил октреотид проявляют выраженную туморотропность у животных с трансплантированными меланомой B 16 и аденокарциномой молочной железы Н+636;

3. С помощью 99mTc-трикарбонил цитрат и 99mTc-трикарбонил октреотид возможна визуализация экспериментальных опухолевых очагов у животных – опухоленосителей методом однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ);

4. Замена радионуклида технеций-99м на рений-188 в трикарбонильных комплексах не влияет на их тропность к клеткам злокачественных новообразований - меланомы B 16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7 и фармакокинетику у животных-опухоленосителей;

5. Количественная оценка цитотоксического действия 188Re-трикарбонил цитрат и 188Re-три-карбонил октреотид на клетки меланомы B 16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7;

6. Уровни поглощенных доз при воздействии 188Re-трикарбонил цитрат и 188Re-трикарбонил октреотид: на монослой опухолевых клеток, соответствующие 37% выживаемости в условиях in vitro и в опухолевых очагах меланомы B 16 и аденокарциномы молочной железы Н+636 у животных – опухоленосителей после внутривенного введения указанных комплексов.

^ Личный вклад автор

Экспериментальные данные диссертационной работы получены при непосредственном участии автора в исследовании биологического поведения изучаемых соединений in vitro и in vivo. Синтез изученных соединений осуществлен совместно со старшим научным сотрудником лаборатории технологии и контроля качества радиофармпрепаратов ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА РФ А.О. Малышевой. Оценка поглощенных доз в монослое клеток и опухолевых очагах у экспериментальных животных выполнена автором совместно с доктором технических наук, профессором, ведущим научным сотрудником отделения радиоизотопной диагностики РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН Б.Я. Наркевичем и кандидатом технических наук, старшим научным сотрудником отдела № 8 ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА РФ А.В. Тултаевым.

^ Апробация диссертаци

Основные положения диссертационной работы были представлены и обсуждены на следующих научных форумах: Всероссийская научно-техническая конференция "Современные проблемы ядерной медицины и радиофармацевтики" (Обнинск, 2002); конгресс Европейской ассоциации ядерной медицины (Амстердам, 2003 г.); IV Международная конференция по ядерной и радиационной физике (Алматы, 2003 г.); IV Российская конференция по радиохимии (Озерск, 2003 г.); Российская конференция "Современные проблемы ядерной медицины и радиофармацевтики" (Дубна, 2004 г.); XII Европейский симпозиум по радиофармацевтике и радиофармацевтическим препаратам (Сопот, 2004 г.); V Международная конференция "Ядерная и радиационная физика" (Алматы,2005); Международный симпозиум по технецию (Оараи, Япония, 2005 г.); III Всероссийский национальный конгресс лучевых диагностов и терапевтов "Радиология-2009" (Москва, 2009 г.); VII международная конференция "Ядерная и радиационная физика" (Алматы, 2009 г.); конгресс Европейской ассоциации ядерной медицины (Барселона, 2009 г.); VI Российская конференция по радиохимии "Радиохимия-2009" (Москва, 2009 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 20 работ, из них - 6 публикаций в отечественных и зарубежных журналах; 14 - в материалах международных (8) и Российских конференций, съездов и симпозиумов.

^ Объем и структура диссертаци

Диссертация изложена на 144 страницах машинописного текста. Состоит из введения, четырех глав, заключения и выводов. Данная научная работа иллюстрирована 22 рисунками и 15 таблицами. Библиографический указатель включает 119 источников, из них - 24 отечественных и 95 иностранных.

^ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы исследования; сформулированы цель и задачи; представлены защищаемые положения и научно-практическая значимость полученных результатов.

^ В первой главе проведён анализ литературы, посвящённой тематике диссертации. Анализ опубликованных работ показал актуальность развития стратегии "идеальной пары", которая направлена на получение диагностического и терапевтического препаратов на основе одного и того же вещества, меченного радионуклидами технеций-99м или рений-188 соответственно. Доказана значимость существующей проблемы всестороннего изучения биологического поведения различных комплексов трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-188 как потенциальных диагностических или терапевтических агентов.

^ Во второй главе описаны материалы и методы, использованные в диссертационной работе.

В диссертационной работе изучены комплексы 99mTc-трикарбонил цитрат (99mTc-ТК Cit), 99mTc-трикарбонил октреотид (99mTc-ТК Окт), 188Re-трикарбонил цитрат (188Re-ТК Cit) и 188Re-трикарбонил октреотид (188Re-ТК Окт), синтезированные в лаборатории № 37 ФМБЦ им. А.И. Бурназяна.

^ В экспериментах in vitro использовали асинхронные культуры меланомы B 16, аденокарциномы молочной железы MCF 7, фибробластов кожи человека IMG-1635 и смешанную культуру лимфоцитов крови человека.

Связывание комплексов 99mTc-ТК Cit, 99mTc-ТК Окт, 188Re-ТК Cit и 188Re-ТК Окт опухолевыми и нормальными клетками изучали в условиях in vitro. Культуры клеток инкубировали в течение 30, 60, 90, 120, 180 мин после внесения раствора изучаемого комплекса с активностью комплексов технеция-99м - 2,1 ± 0,8 МБк и 2,8 ± 0,5 МБк рения-188. Накопленную клетками активность измеряли методом прямой радиометрии и нормировали в процентах от внесенной активности на 106 клеток.

Прочность связывания комплексов со структурами опухолевых клеток изучали методом "вымывания". Клетки инкубировали до достижения максимального накопления изученных комплексов, далее радиоактивную среду удаляли. Затем в культуральные флаконы вносили, свежую среду, и продолжали процедуру инкубирования, по окончании которой определяли аккумулированную радиоактивность.

Вымывание рассчитывали по формуле: В = МА - ФА, где:

МА – максимальная активность, накопленная клетками;

ФА – фиксированная активность после реинкубирования.

Эффективность воздействия комплексов 188Re-ТК Cit и 188Re-ТК Окт на клетки меланомы B 16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7 оценивали по критерию выживаемости. Опухолевые клетки инкубировали в течение трех часов с комплексами 188Re-ТК Cit и 188Re-ТК Окт, внесенными в культуральную среду в количестве, обеспечивающем создание объемной активности от 74 до 740 кБк/мл. Через 48 и 96 ч проводили оценку фракции выживших клеток с последующим построением кривых выживаемости, для которых определяли следующие параметры: уравнение, описывающее кривую и достоверность ее аппроксимации (R2), коэффициент корреляции (R), статистическую значимость (p). По полученным кривым определяли значения средней летальной объемной активности изученных комплексов.
  1   2   3   4

Похожие:

Экспериментальное обоснование возможности применения комплексов трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-188 в ядерной медицине iconЭкспериментальное обоснование возможности применения комплексов трикарбонилтехнеция-99м...
Учреждение Российской академии наук Медицинский радиологический научный центр рамн
Экспериментальное обоснование возможности применения комплексов трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-188 в ядерной медицине iconМузыка в медицине Хорошие песни могут не только улучшать настроение, но и лечить
Постепенно ими раскрываются широкие возможности применения музыки в медицине, и выясняется, что она благотворно влияет на всех –...
Экспериментальное обоснование возможности применения комплексов трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-188 в ядерной медицине iconПатогенетическое обоснование местного применения в биоактивных раневых...
И водорастворимой формы фуллерена С60 (фуллеренола) (экспериментальное исследование)
Экспериментальное обоснование возможности применения комплексов трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-188 в ядерной медицине iconЭкспериментальное и клиническое обоснование возможности формирования...
Работа выполнена в фгвоу впо «Военно-медицинская академия имени С. М. Кирова» мо РФ
Экспериментальное обоснование возможности применения комплексов трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-188 в ядерной медицине iconОбоснование применения симуляционного моделирования и компьютерных...
Работа выполнена в фгоу впо «Военно-медицинская академия имени С. М. Кирова» мо РФ
Экспериментальное обоснование возможности применения комплексов трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-188 в ядерной медицине iconНиколай Григорьевич патогенетическое обоснование применения биоактивных...
Гоу впо «Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному...
Экспериментальное обоснование возможности применения комплексов трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-188 в ядерной медицине iconМагатэ радиологическая защита в ядерной медицине
В отношении ответственности за медицинское облучение лицензиаты и зарегистрированные лица должны обеспечить выполнение следующих...
Экспериментальное обоснование возможности применения комплексов трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-188 в ядерной медицине iconРешение юар о строительстве пилотного модульного реактора с шаровыми тепловыделяющими элементами
Уверен, что возможности для укрепления режима нераспространения есть не только на пути решения иранской ядерной проблемы и ядерной...
Экспериментальное обоснование возможности применения комплексов трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-188 в ядерной медицине iconМагатэ радиологическая защита в ядерной медицине
Облучение населения ограничено предельными дозами и требованиями условной оптимизации радиационной защиты. Эти предельные дозы не...
Экспериментальное обоснование возможности применения комплексов трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-188 в ядерной медицине iconМагатэ радиологическая защита в ядерной медицине
Регулирующий орган может одобрить создание больницей собственной организации радиационной защиты. В этом случае, выполнение нормативных...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
skachate.ru
Главная страница