Środek do obrazowania wykrywający demielinizację okazał się bezpieczny w pierwszych testach na ludziach

Mielina to warstwa ochronna, która tworzy się wokół nerwów, aby je izolować i przyspieszać przekazywanie impulsów elektrycznych. Demielinizacja, czyli utrata tej warstwy izolacyjnej, przyczynia się do wielu chorób neurologicznych, w tym stwardnienia rozsianego, choroby Alzheimera, udaru i demencji. Skuteczna technika wykrywania tego potencjalnie odwracalnego stanu może poprawić diagnostykę chorób mózgu i umożliwić monitorowanie możliwych metod leczenia. Obecnie jednak żadne badania obrazowe nie pozwalają na dokładne określenie demielinizacji.

Aby zaradzić temu niedoborowi, naukowcy z Gordon Centrum Obrazowania Medycznego w Massachusetts General Hospital i Harvard Medical School badają zastosowanie nowego radioznacznika PET – ¹⁸F-3-fluoro-4-aminopirydyna (¹⁸F-3F4AP) – do obrazowania zmian demielinizacyjnych w mózgu. Teraz po raz pierwszy przetestowali znacznik na ludziach, a swoje odkrycia opublikowali w czasopiśmie „ Europejski dziennik medycyny nuklearnej i obrazowania molekularnego.

„Posiadanie narzędzia do obrazowania specyficznego dla demielinizacji może pomóc lepiej zrozumieć wpływ demielinizacji na różne choroby i lepiej monitorować chorobę lub reakcję na leczenie – na przykład terapię remielinizacyjną” – mówi pierwszy autor Pedro Brugarolasa w oświadczeniu prasowym.

¹⁸F-3F4AP jest radiofluorowaną wersją leku na stwardnienie rozsiane – 4-aminopirydyny. Znacznik, który przedostaje się do mózgu na drodze biernej dyfuzji, wiąże się z demielinizowanymi aksonami w podobny sposób jak sam lek. Poprzednie badania wykazały, że PET z ¹⁸F-3F4AP może wykryć zmiany w szczurzym modelu demielinizacji, a znacznik ma właściwości odpowiednie do obrazowania mózgów makaków rezusów, co skłoniło zespół do zbadania jego zastosowania u ludzi.

Brugarolas i wsp. wykonali skany PET czterem zdrowym ochotnikom po podaniu 368±17.9 MBq ¹⁸F-3F4AP. Po przeprowadzeniu tomografii komputerowej z niską dawką natychmiast po wstrzyknięciu znacznika rozpoczęli badanie PET, rejestrując serię obrazów w siedmiu pozycjach stołu skanera, aby objąć całe ciało. Aby uchwycić kinetykę znacznika i zmaksymalizować jakość obrazu, początkowy czas skanowania na pozycję wynosił 1 minutę i zwiększał się do 2, 4 i 8 minut na pozycję. Cała akwizycja PET trwała 4 godziny.

Uzyskane obrazy PET i krzywe aktywności w czasie (TAC) ujawniły, że znacznik szybko rozprzestrzeniał się po całym organizmie, w tym w mózgu, i szybko był usuwany poprzez wydalanie przez nerki. Po 8–14 minutach od wstrzyknięcia zaobserwowano maksymalną aktywność w wątrobie, nerkach, pęcherzu moczowym, śledzionie, żołądku i mózgu. Po 22–28 minutach najwyższa aktywność występowała w nerkach, drogach żółciowych i pęcherzu moczowym. Po 60 minutach większość substancji została usunięta z narządów i zgromadziła się w pęcherzu moczowym.

Zespół wykorzystał także zintegrowane TAC do przeprowadzenia dozymetrii. Średnia skuteczna dawka wyniosła 12.2 ± 2.2 µSv/MBq dla czterech uczestników, bez żadnych różnic pomiędzy ochotnikami płci męskiej i żeńskiej. Naukowcy zauważają, że ta skuteczna dawka jest znacznie niższa niż ta oszacowana na podstawie badań na naczelnych innych niż ludzie (21.6 ± 0.6 µSv/MBq), prawdopodobnie ze względu na szybszy klirens obserwowany u ludzi niż u makaków rezusów. Dawka ta była również niższa niż w przypadku innych znaczników PET, takich jak ¹⁸F-FDG.

Co ważne, wszyscy uczestnicy dobrze tolerowali procedurę znacznika i obrazowania, a podczas badania nie wystąpiły żadne zdarzenia niepożądane. Nie stwierdzono znaczących różnic w parametrach życiowych ochotników (temperatura, ciśnienie krwi i nasycenie tlenem) przed i po badaniu, a także nie stwierdzono znaczących zmian w wynikach metabolitów we krwi i elektrokardiogramie uzyskanych w ciągu 30 dni przed i po badaniu.

Tak wnioskują naukowcy ¹⁸F-3F4AP łatwo przenika do mózgu i jest bezpieczny do stosowania u ludzi, przy akceptowalnym poziomie dawki promieniowania. Sugerują, że ich odkrycia otwierają drzwi do dalszych badań sprawdzających zdolność znacznika do wykrywania zmian demielinizacyjnych w różnych populacjach pacjentów.

Brugarolas opowiada Świat Fizyki że zespół prowadzi obecnie dwa małe badania kliniczne z wykorzystaniem nowego znacznika: aby zbadać jego wartość obrazowania stwardnienia rozsianego; oraz ocena jego stosowania u pacjentów z urazowe uszkodzenie mózgu, łagodne upośledzenie funkcji poznawczych i choroba Alzheimera.