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Radiofarmaci composti di metalli per migliorare la diagnostica dell'Alzheimer
Alexander Erofeev PhD, coautore della ricerca, nel laboratorio di nanomateriali biomedici della NUST MISIS.
Un team di ricercatori del Laboratorio di biofisica della National University of Science and Technology-MISIS, della Lomonosov Moscow State University e della D.Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, ha ricapitolato degli agenti diagnostici contenenti metalli per la tomografia a emissione di positroni (PET), la risonanza magnetica (MRI) e la tomografia a emissione di singolo fotone (SPECT) per il morbo di Alzheimer (MA).
Secondo i ricercatori, i radiofarmaci contenenti metalli non solo sono altamente efficaci per rilevare i marcatori precoci della malattia, ma sono anche indipendenti dal sincrotrone e hanno una lunga vita. Pertanto, il loro uso potrebbe migliorare l'accesso alla diagnostica per immagini del MA nei gruppi a rischio. La revisione è stata pubblicata sull'International Journal of Molecular Sciences.
Il MA è la forma più comune di demenza. È una malattia neurologica progressiva che porta al declino della memoria e delle altre capacità cognitive. Il MA è associato alla deposizione delle cosiddette placche di proteine amiloidi nel cervello, che interrompono la comunicazione tra i neuroni, con conseguente perdita di funzione e morte cellulare.
Le placche amiloidi sono un segno distintivo del MA, e appaiono 7-15 anni prima della comparsa dei sintomi cognitivi della patologia, consentendo ai medici di diagnosticare il MA precocemente, anche prima che emergano i sintomi. Le scansioni diagnostiche tempestive hanno un ruolo importante nella gestione del MA.
Identificarlo in una fase precoce e iniziare presto la terapia può ritardarne la progressione. I depositi di amiloide nel cervello possono essere tracciati mediante PET con speciali marcatori radioattivi che si legano a diversi amiloidi. Tuttavia, l'uso di questi farmaci richiede una sintesi costosa e laboriosa con la conferma della purezza radio in ogni fase.
Anche le brevi emivite dei radionuclidi carbonio-11 (11C) e fluorodesossiglucosio (18F) usati attualmente (rispettivamente 20 e 109 minuti) possono limitare l'uso diffuso di questi agenti di scansione, poiché possono essere trasportati solo per brevi distanze prima dell'uso e devono essere usati immediatamente all'arrivo.
La soluzione potrebbe risiedere in agenti diagnostici contenenti metalli. È stato dimostrato che i cationi di rame, zinco e ferro si legano agli amiloidi, evidenziando le placche amiloidi, il che aumenta la possibilità di progettare complessi metallici a base di rame, zinco e ferro per la diagnosi e la teranostica (medicina personalizzata) del MA.
Gli agenti diagnostici per MA radiomarcati con l'isotopo di rame 64Cu sono interessanti non solo per la semplice e rapida introduzione di radionuclide nell'ultima fase della sintesi non radioattiva, ma anche per la sua emivita di 12 ore, perfetta per le scansioni PET.
Un altro radionuclide PET promettente è il gallio-68 (68Ga). Il suo nuclide genitore, 68Ge, ha un'emivita di 271 giorni, e i generatori esistenti possono fornire quantità sufficienti di 68Ga fino a un massimo di un anno, risultando una fonte relativamente economica e affidabile di radionuclide che emette positroni.
Oltre alle scansioni PET dell'amiloide, gli agenti contenenti metallo potrebbero essere usati per visualizzare il MA mediante la tomografia a emissione di singolo fotone (SPECT) e la risonanza magnetica (MRI).
Tuttavia, lo sviluppo di agenti di scansione per il MA è limitato dalla presenza della barriera emato-encefalica (BBB) che ostacola il raggiungimento del bersaglio cerebrale da parte della sostanza. La BBB è un meccanismo altamente selettivo che controlla il passaggio di sostanze dal sangue al liquido cerebrospinale e quindi al cervello, e funge da percorso di eliminazione dei metaboliti di scarto del cervello.
Pertanto, la BBB rende difficile sviluppare nuovi trattamenti per le malattie del cervello o nuovi radiofarmaci per la neuroscansione. Alcuni agenti a base di metalli hanno dimostrato di riuscire ad attraversare la BBB e legarsi con l'amiloide nel cervello: 64Cu, 68Ga e 99mTc (tecnezio-99 m). Questi isotopi sono significativamente più facili da produrre rispetto a 11C e 11F, e hanno una vita maggiore.
Tra la varietà di composti considerati nella revisione, i risultati più promettenti sono arrivati dai composti di coordinazione a base di rame per le scansioni PET, dai composti di coordinazione a base di gallio per la MRI e dai composti di coordinazione a base di tecnezio per la scansione SPECT.
Fonte: National University of Science and Technology (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Olga Krasnovskaya, Daniil Spector, Alexander Zlobin, Kirill Pavlov, Peter Gorelkin, Alexander Erofeev, Elena Beloglazkina, Alexander Majouga. Metals in Imaging of Alzheimer’s Disease. Int. J. Mol. Sci., Dec 2020, DOI
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