Verbesserte Bildgebung in der Nuklearmedizin mit Pretargetin

Radioaktiv markierte Peptide finden routinemäßig Anwendung in der Nuklearmedizin für die Diagnose (Bildgebung) und Therapie verschiedener Krankheiten, auch von Krebs. Sie besitzen vorteilhafte Charakteristika als Bildgebungsproben und therapeutische Arzneimittel wie eine ausgeprägte Spezifität für eine molekulare Zielstruktur (z.B. ein Biomarker der von Krebszellen exprimiert wird), erfolgsversprechende Pharmakokinetik und angemessene Produktionskosten. Die Ausscheidung von radioaktiv markierten Peptide erfolgt in der Regel auf renal Weg. In einigen Fällen kann jedoch die resultierende Akkumulierung von Radioaktivität in den strahlenempfindlichen Nieren ein limitierender Faktor sein insbesondere, wenn sie über einen längeren Zeitraum im Organ zurückgehalten wird. Dies erschwert die Erkennung von Läsionen in der anatomischen Nähe der Nieren in der Bildgebung und kann zu Nephrotoxizität bei Radiotherapien führen. Solche Limitationen von radioaktiv markierten Peptiden könnten überwunden werden durch den Einsatz eines neuen Konzepts, dem sogenannten pre-targeting Ansatz (PTA). Bei einem PTA werden das Tumor-spezifische Molekül und die radioaktive Probe voneinander getrennt und einzeln appliziert. In einem ersten Schritt wird das Tumor-spezifische Molekül, modifiziert mit einer bioorthogonalen chemischen reaktiven Gruppe, injiziert und reichert sich durch seine Spezifität an der Oberfläche von Tumoren an. In einem weiteren Schritt wird die radioaktive Probe, welche das Gegenstück der chemischen reaktiven Gruppe trägt, appliziert. Durch äußerst selektive und bioorthogonale Chemie reagiert die radioaktive Probe in vivo mit dem Tumor-spezifischen Molekül an der Oberfläche des Tumors. Durch die Verknüpfung der beiden Bestandteile des PTA akkumuliert die Radioaktivität am erkrankten Gewebe. Überschuss der kleinmolekularen, radioaktiven Probe, welche nicht am Tumor lokalisiert ist, wird schnell durch die Niere ohne Rückhaltung ausgeschieden. So hat der PTA großes Potential derzeitige Limitationen der klinischen Anwendung von radioaktiv markierten Peptiden zu überwinden Während der PTA mit Radioaktivität bereits mehrfach erfolgreich in der Präklinik (Mausmodell) mit großen Proteinen wie Tumor-spezifische Antikörper durchgeführt wurde, sind andererseits Anwendung dieses Konzepts mit kleinen Peptiden bisher noch nicht ausreichend erforscht. Mit diesem Projekt planen wir die Anwendung vom PTA unter Verwendung verschiedener, kleiner, Tumor- spezifischen Peptide um deren Verwendungsmöglichkeiten in der Nuklearmedizin zu verbessern.