Ученые Томского политехнического университета создали наборы реагентов для генератора технеция-99m на основе производных глюкозы. Они позволяют быстро и просто приготовить качественный радиофармпрепарат для ранней диагностики злокачественных новообразований. Статья, посвященная исследованию, опубликована в журнале Scientific Reports (Q1, ИФ 4,011).

Своевременная диагностика злокачественных новообразований остается одной из главных проблем современной медицины. Методы ядерной медицины позволяют диагностировать функциональные отклонения жизнедеятельности органов на самых ранних стадиях болезни. В то же время, по экспертным оценкам, потребность в радиофармпрепаратах (РФП) удовлетворяется не более чем на 1 – 3 %. Поэтому разработка инновационных радиофармацевтических препаратов для молекулярной визуализации является актуальным направлением исследований.

«Производные глюкозы, меченные радиоактивными изотопами, — перспективные РФП для ранней диагностики злокачественных новообразований. Это связано с тем, что в клетках опухоли отмечается повышенный уровень метаболизма глюкозы. Сейчас для позитрон-эмиссионной томографии используются различные производные глюкозы, меченные радионуклидами. Однако широкое применение метода ограничено его высокой стоимостью и отсутствием достаточного количества ПЭТ-центров», — говорит одна из авторов статьи, научный сотрудник лаборатории № 31 ядерного реактора ТПУ Елена Стасюк.

При этом в России работает более 200 центров однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ), которые чаще всего используют технеций-99m.

«Главное достоинство РФП на основе производных глюкозы, меченных технецием-99m, в том, что визуализация опухоли с их использованием может быть произведена с помощью гамма-камеры, что значительно снижает стоимость диагностической процедуры.

Использование РФП на основе глюкозы позволит изучать биохимические процессы организма на молекулярном уровне за счет включения производных глюкозы в метаболические процессы, проходящие в организме, и получать информацию, по уникальности и достоверности не уступающую ПЭТ-исследованиям»,

— добавляет ученый.

В своем исследовании политехники изучили соединения 1-тио-D-глюкоза, 5-тио-D-глюкоза и D-глюкозамин в виде их натриевых солей. Поскольку глюкоза имеет в своем составе только атомы углерода, водорода и кислорода, образование стабильной координационной связи с таким металлом, как технеций-99m, затруднено. Решением проблемы является использование производных глюкозы, уже содержащих в своем составе атомы азота и серы. Такие производные способны образовывать стабильную координационную связь с технецием-99m.

«На основе технеция-99m может быть получено более 25 диагностических радиофармпрепаратов. Но для этого необходимо провести реакцию введения радионуклида технеция-99m в то или иное химическое соединение. Из-за короткого периода жизни изотопа процедуру желательно проводить непосредственно в клинических лабораториях. Для решения этой проблемы и были разработаны наборы реагентов (kits) к радионуклидным генераторам — это смесь реагентов, чаще всего представленных в лиофилизированной форме (лиофилизация — сублимационное высушивание — ред.). Они позволяют быстро и просто приготовить качественный радиофармпрепарат, который можно сразу использовать», — поясняет эксперт.

 

Сцинтиграмма распределения радиофармпрепарата в организмне экспериментального животного через 15 (а), 40 (б), 120 (с) минут после его введения

В результате научным коллективом был впервые предложен экспериментальный подход к созданию лиофилизированных наборов на основе производных глюкозы и протокол их меченья изотопом технеция. Кроме того, ученые проверили способность полученного препарата накапливаться в раковых клетках in vivo — на лабораторных животных с имплантированной злокачественной опухолью — карциномой легких Льюиса.

«Для проведения исследований было приготовлено по пять партий препаратов на основе производных глюкозы, они вводились мышам внутривенно. Затем оценку функциональной пригодности РФП и его распределения в организме проводили в гамма-камере методом планарной сцинтиграфии в отделении радионуклидной диагностики НИИ онкологии Томского НИМЦ.

Эксперименты показали, что уровень накопления РФП на основе производных глюкозы в опухоли в среднем составляет от 6 до 7 %, что является достаточным для ее визуализации. На данном этапе препарат на основе 1-тио-D-глюкозы прошел доклинические исследования по программе «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности РФ на период до 2020 года и дальнейшую перспективу». Сейчас сотрудниками отделения радионуклидной диагностики НИИ онкологии Томского НИМЦ предпринимаются первые шаги в клиническом использовании этого препарата», — подытоживает Елена Стасюк.

Похожие новости

  • 27/02/2017

    Рубцовский институт АлтГУ и Томский государственный педагогический университет вошли в Ассоциацию «зеленых» вузов России

    ​17 февраля 2017 в Москве состоялась учредительная конференция Ассоциации "зеленых" вузов России. Она собрала более 80 участников из 28 университетов страны, среди которых были делегации Рубцовского института (филиала) Алтайского госуниверситета и Томского государственного педагогического университета.
    1996
  • 05/05/2016

    В Томске представят портативный экспресс-анализатор мельдония

    ​Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разрабатывают отечественный метод экспресс-определения содержания мельдония в организме спортсменов и в составе биологически активных добавок, а также портативный электрохимический анализатор, который будет дешевле импортных аналогов.
    1992
  • 29/06/2018

    Агрономы ТГУ помогут томичам решить проблему витаминного голода

    ​Здоровье населения во многом зависит от питания. В настоящее время многие горожане сталкиваются с тем, что называется голоданием второго типа: при употреблении достаточного количества пищи люди недополучают необходимые организму витамины и микроэлементы.
    1095
  • 22/03/2017

    Алтайский государственный университет – участник Сибирской сети по изучению изменений окружающей среды

    В начале 2017 года Алтайский государственный университет подписал Соглашение о создании консорциума – Сибирской сети по изучению изменений окружающей среды (SecNET), среди участников которого – 10 ведущих научных и образовательных центров Сибири: Национальный исследовательский Томский государственный университет, Югорский государственный университет, Институт водных и экологических систем СО РАН, Институт биологических систем криолитозоны СО РАН (Якутск), Северо-Восточный федеральный университета им.
    2171
  • 02/08/2017

    На Алтае создадут уникальный геопарк

    ​Международная исследовательская станция "Актру" Томского госуниверситета (ТГУ) войдет в состав первого в России геопарка на территории Республики Алтай; в сентябре 2017 года геопарк будет открыт официально и, как надеются его создатели, получит международный статус, подтвержденный ЮНЕСКО, сообщил журналистам во вторник директор станции Сергей Астахов.
    1265
  • 29/01/2018

    3D – принтеры для печати сердца будут стоять в каждой клинике

    ​Аортальный стеноз, коарктация аорты, транспозиция магистральных сосудов, тотальная аномалия впадения легочных вен, тетрада Фалло — в современной медицине насчитываются десятки видов пороков сердца, которые бывают как врожденными, так и приобретенными.
    2226
  • 14/10/2016

    Сибирские ученые создали анальгетик без побочного действия

    ​Алтайские ученые совместно с коллегами из Томска разработали новый универсальный препарат для лечения болей различного происхождения. Особенностью нового препарата является полное отсутствие побочных эффектов, характерных для стероидных и нестероидных противовоспалительных средств.
    2557
  • 20/09/2018

    Томкие ученые работают над биоматериалами, снижающими воспалительный иммунный ответ

    ​Молодой ученый Томского политехнического университета Ксения Станкевич выиграла престижную стипендию программы Фулбрайта для проведения исследований в Университете штата Монтана (г. Бозман, США). Здесь Ксения будет работать в течение учебного года и изучать иммунный ответ на биодеградируемые трехмерные волокнистые материалы - "скаффолды" - с модифицированной поверхностью, наполненные новыми противовоспалительными соединениями.
    999
  • 04/09/2017

    Томские ученые разработали новую программу «Медицина будущего»

    ​Ученые ТГУ и Института физики прочности и материаловедения СО РАН разработают новую комплексную программу для технологической платформы "Медицина будущего". Такое решение было принято на форуме "Армия-2017", в рамках которого прошел круглый стол об аддитивных технологиях в медицине.
    2489
  • 24/07/2018

    Ученые АлтГУ помогут сохранить популяцию глухарей

    Информационный портал ГТРК «Алтай» «Вести.ru» сообщил о совместном проекте лаборатории редких птиц Южно-Сибирского ботанического сада «Алтай-Фалькон» Алтайского государственного университета и томских коллег.
    956