Ricerche

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.