Myelin er et beskyttende lag, der dannes omkring nerver for at isolere dem og fremskynde transmissionen af elektriske impulser. Demyelinisering, tab af dette isolerende lag, bidrager til mange neurologiske sygdomme, herunder multipel sklerose, Alzheimers sygdom, slagtilfælde og demens. En effektiv teknik til at opdage denne potentielt reversible tilstand kunne forbedre diagnoser af hjernesygdomme og muliggøre overvågning af mulige behandlinger. I øjeblikket er der dog ingen billeddannelsestest, der nøjagtigt kan identificere demyelinisering.
For at afhjælpe denne mangel har forskere fra Gordon Center for Medical Imaging ved Massachusetts General Hospital og Harvard Medical School undersøger brugen af en ny PET-radiotracer – 18F-3-fluor-4-aminopyridin (18F-3F4AP) – for at afbilde demyeliniserede læsioner i hjernen. De har nu testet sporstoffet på mennesker for første gang og rapporterer deres fund i European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging.
"At have et billeddiagnostisk værktøj, der er specifikt for demyelinisering, kan hjælpe til bedre at forstå bidraget af demyelinisering til forskellige sygdomme og bedre overvåge en sygdom eller respons på terapi - for eksempel en remyeliniserende terapi," siger førsteforfatter. Pedro Brugarolas i en pressemeddelelse.
18F-3F4AP er en radiofluoreret version af multipel skleroselægemidlet 4-aminopyridin. Sporstoffet, som kommer ind i hjernen via passiv diffusion, binder sig til demyelinerede axoner på samme måde som selve stoffet. Tidligere undersøgelser har vist, at PET med 18F-3F4AP kan detektere læsioner i en rottemodel af demyelinisering, og at sporstoffet har egnede egenskaber til at afbilde hjernen på rhesus makakaber, hvilket får holdet til at undersøge dets brug hos mennesker.
Brugarolas og kolleger udførte PET-scanninger på fire raske frivillige efter indgivelse af 368±17.9 MBq af 18F-3F4AP. Efter en lavdosis CT-scanning startede de PET umiddelbart efter sporstofinjektion og optog en række billeder i syv scannersengepositioner for at dække hele kroppen. For at fange sporstofkinetikken og maksimere billedkvaliteten var den indledende scanningstid pr. position 1 minut, stigende til 2, 4 og 8 minutter pr. position. Hele PET-opkøbet tog 4 timer.
De resulterende PET-billeder og tid-aktivitetskurver (TAC'er) afslørede, at sporstoffet fordelte sig hurtigt gennem hele kroppen, inklusive hjernen, og hurtigt ryddet ud via nyreudskillelse. 8-14 minutter efter injektionen sås maksimal aktivitet i lever, nyrer, urinblære, milt, mave og hjerne. Efter 22-28 minutter var den højeste aktivitet i nyrerne, galdevejen og urinblæren. Efter 60 minutter var det meste af aktiviteten forsvundet fra organerne og akkumuleret i urinblæren.
Holdet brugte også de integrerede TAC'er til at udføre dosimetri. Den gennemsnitlige effektive dosis var 12.2 ± 2.2 µSv/MBq for de fire deltagere, uden at der blev set forskelle mellem mandlige og kvindelige frivillige. Forskerne bemærker, at denne effektive dosis er betydeligt lavere end den estimerede fra ikke-humane primatundersøgelser (21.6 ± 0.6 µSv/MBq), sandsynligvis på grund af den hurtigere clearance set hos mennesker end hos rhesus makakaber. Denne dosis var også lavere end for andre PET-sporstoffer, som f.eks 18F-FDG.
Det er vigtigt, at sporstof- og billedbehandlingsproceduren blev godt tolereret af alle deltagere, uden at der opstod bivirkninger under scanningen. Der var ingen signifikante forskelle i frivilliges vitale tegn (temperatur, blodtryk og iltmætning) før og efter scanningen, og ingen signifikante ændringer i blodmetabolitter og elektrokardiogram resultater opnået inden for 30 dage før og efter scanningen.
PET-sporstof måler demyelinisering hos mus
Det konkluderer forskerne 18F-3F4AP kommer let ind i hjernen og er sikker til brug hos mennesker med et acceptabelt niveau af strålingsdosis. De foreslår, at deres resultater åbner døren for yderligere undersøgelser, der undersøger sporstoffets evne til at opdage demyeliniserede læsioner i forskellige patientpopulationer.
Brugarolas fortæller Fysik verden at holdet i øjeblikket forfølger to små kliniske undersøgelser, der bruger det nye sporstof: at undersøge dets værdi for billeddannelse af multipel sklerose; og at vurdere dets anvendelse hos patienter med traumatisk hjerneskade, let kognitiv svækkelse og Alzheimers sygdom.
