Radionuklid-Generatorsysteme für die PET

Zusammenfassung

In Bezug auf Anwendungen in der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) kombinieren die Radionuklid-Generatorsysteme das hohe Potenzial der PET und zunehmend der PET/CT erfolgreich mit (i) den logistischen Vorteilen der bequemen Verfügbarkeit der Generatortochter ohne Bindung an In-house-Zyklotron-Produktionen, (ii) der entweder gar nicht erforderlichen Synthesechemie (bei Perfusions-Generatorsystemen) bzw. im Fall von Markierungsreaktionen der in der Regel „kit”-artigen Synthese und (iii) nicht zuletzt ökonomischen Aspekten. Im Kontext der molekularen Bildgebung bzw. der Anwendung radiomarkierter Verbindungen für verschiedenste medizinisch relevante Fragestellung sind neueste Nutzungen von Radionuklid-Generatorsystemen vor allem für die Tumordiagnostik interessant, da sie die Szintigraphie membranständiger Tumorrezeptoren und die Bildgebung von Antikörper-Antigen-Wechselwirkungen erlauben. Speziell für ⁶⁸Ga-DOTA-konjugierte Targetingvektoren lassen sich vielfältige Anwendungen erwarten.

Abstract

Applications of radionuclide generator systems for Positron Emission Tomography increasingly combine the significant potential of PET with several advantages. Among those, there are (i) the logistic advantages of the readily available generator daughter nuclide avoiding in house cyclotron production capacities and (ii) the non-necessary syntheses in the case of perfusion-type generators, or, if labelling procedures are required, the rather straight forward kit-type syntheses. Finally, (iii) economic factors are relevant. Recent developments of radionuclide generators are in particular relevant for molecular imaging and the application of radiolabeled tracers for a variety of diagnostic studies such as the scintigraphy of tumour receptors, overexpressed at the tumour cell membrane, and for the detection of antibody-antigen interactions. In particular ⁶⁸Ga-DOTA conjugated targeting vectors provide a most interesting potential.

Schlüsselwörter

Radionuklid-Generatoren - PET - ⁶⁸Ga - DOTA - Tumor-Targeting-Vektoren

Key words

Radionuclide generators - PET - ⁶⁸Ga - DOTA - tumor targeting vectors

Literatur

• 1 Friedlander G, Kennedy J W, Macias E S, Miller J M. Nuclear and Radiochemistry. 3rd ed. John Wiley, New York 1981
• 2 Rösch F, Knapp F F. Radionuclide Generators. In: Vértes A, Nagy S, Klencsár Z, Rösch F (eds). Handbook of Nuclear Chemistry, Radiochemistry and radiopharmaceutical chemistry in life sciences. Kluwer Academic Publishers, The Netherlands 2003; 4: 81-118
• 3 Yano Y, Anger H O. J Nucl Med. 1968;  9 1
• 4 Yano Y, Chu P, Budinger T F, Grant P M, Ogard A E, Barnes J W, O'Brien H A, Hoop J B. J Nucl Med. 1977;  18 46
• 5 Grant P M, Erdal B R, O'Brien H A. J Nucl Med. 1977;  16 46
• 6 Krizek H, Harper P V, Grant P M, Barnes H A, O'Brien H A. J Nucl Med. 1977;  18 609
• 7 Grant P M, Whipple R E, O'Brien H A, Kultrathipanja S J. J Nucl Med. 1978;  19 1250
• 8 Neirinckx R D. Int J Appl Radiat Isot. 1982;  33 259
• 9 Neirinckx R D, Kronauge J F, Gennaro G P, Loberg M D. J Nucl Med. 1982;  23 245
• 10 Gennaro G P, Neirinckx R D, Bergner B, Muller W R, Waranis A, Haney T A, Barker S L, Loberg M D, Yarnais A. In: Knapp FF Jr, Butler TA (eds). Radionuclide Generators: New Systems For Nuclear Medicine Applications. ACS Advances; Chemistry Series No. 241. American Chemical Society, Washingon, DC 1984; 135
• 11 Brihaye C, Guillaume M, O'Brien H A, Raets D, De Landesheere C H, Rigo P. Int J Appl Radiat Isot. 1987;  38 213
• 12 Votaw J R, White M. J Nucl Med. 2001;  42 701
• 13 Yagi M, Kondo K. Int J Appl Radiat Isot. 1979;  30 569
• 14 Rhamamoorthy N, Mani R S. Radiochem Radioanal Lett. 1976;  27 175
• 15 Fujibayashi F, Matsumoto K, Konishi J, Yokoyama A. J Nucl Med. 1989;  30 1838
• 16 Green M A, Mathias C J, Welch M J, Mcguire A H, Perry D, Fernandez-Rubio F, Perlmutter J S, Raichle M E, Bergmann S R. J Nucl Med. 1990;  31 1989
• 17 Zweit J, Goodall R, Cox M, Babich J W, Potter G A, Sharma H L, Ott R J. Eur J Nucl Med. 1992;  19 418
• 18 Okazawa H, Yonekura Y, Fushibayashi Y, Nishizawa S, Magata Y, Ishizu K, Tanaka F, Tamaki N, Konishi J. J Nucl Med. 1994;  35 1910
• 19 Fujiyabasyi Y, Matsumoto K, Arano Y, Yonekura Y, Konshi J, Yokohama A. Chem Pharm Bull. 1990;  38 1946
• 20 Mathias C J, Welch M J, Green M A, Til H, Meares C F, Gropler R J, Bergman S R. J Nucl Med. 1991;  32 475
• 21 Herrero P, Hartmann J, Green M A, Anderson C, Welch M J, Markham J, Bergmann J. J Nucl Med. 1996;  37 1294
• 22 Fujibayashi Y, Taniuchi H, Yonekura Y, Ohtani H, Konishi J, Yokoyama A. J Nucl Med. 1997;  38 1155
• 23 Mathias C J, Welch M J, Raichle M E, Mintun M A, Linch L L, Mcguire A H, Zinn K R, John E, Green M A. J Nucl Med. 1990;  31 351
• 24 Shelton M E, Green M A, Mathias C J, Welch M J, Bergmann S R. J Nucl Med. 1989;  30 1843
• 25 Bormans G, Janssen A, Adriaens P, Crombez D, Wisenboer A, De Goeij J, Morelmans L, Verbruggen A. Appl Radiat Isot. 1992;  43 1437
• 26 Taniuchi H H, Fujibayashi Y, Yonekura Y, Konishi J, Yokoyama A. J Nucl Med. 1997;  38 1130
• 27 Wallhaus T R, Lacy J, Whang J, Green M A, Nickles R J, Stone C K. J Nucl Med. 1998;  39 1958
• 28 Haynes N E, Lacy J L, Nayak N, Martin C S, Dai D, Mathias C J, Green M A. J Nucl Med. 2000;  41 309
• 29 Flower M A, Zweit J, Hall A D, Burke D, Davies M M, Dworkin M J, Young H E, Mundy J, Ott R J, Mccready V R, Carnochan P, Allen-Mersh T G. Eur J Nucl Med. 2001;  28 99
• 30 Wallhaus T R, Lacy J, Stweart R, Bianco J, Green M A, Nayak N, Stone C K. J Nucl Card. 2001;  8 67
• 31 Chan R C, Lacy J L, Bhargava B, Collins S D, Cates P, Cottin Y, Kollum M, Yang N, Haynes N G, Martin C A, Nayak N, Vodovot, Y, Kim H, Waksman R. Int J Radiat Biol Phys. 2001;  48 584
• 32 Braun G, Shulgin A T, Sargent T. J Lab Compds Radiopharm. 1978;  14 767
• 33 Mathis C A, Lagunas-Solar M C, Sargent T, Yano Y, Vuletich A, Harris L J. Appl Radiat Isot. 1986;  37 258
• 34 Moerlein S M, Mathis C A, Brennan K M, Buddinger T F. Int J Appl Radiat Isot. 1987;  14 91
• 35 Bievelez P, Jacquemin R. Proc 3^rd World Congress of Nuclear Medicine and Biology. 29 August-2 September. Pergamon Press, Paris 1982; I: 621
• 36 Zweit J, Cornachan P, Doyley M, Kacperek A, Ott R J. Eur J Nucl Med. 1994;  21 130
• 37 Lubberink M, Lundqvist H, Tolmachev V. Physics In Medicine And Biology. 2002;  47 615
• 38 Rösch F, Brockmann J, Lebedev N A, Qaim S M. Acta Oncologica. 2000;  39 727
• 39 Zeisler S K, Becker D W. J Lab Compds Radiopharm. 1999;  42 921
• 40 Rösch F, Brockmann J, Grimm J. Annual Report. Institute of Nuclear Chemistry, 2002. University Mainz 2003
• 41 Rösch F, Forssell-Aronsson E. Radiolanthanides in nuclear medicine. In: Sigel A, Sigel H (eds). Metal Ions and Their Complexes in Medication. Dekker Inc, New York, Basel 2004; 42: 77-108
• 42 Yano Y, Lagunas-Solar M C, Maurer H, Carvacho O F. J Nucl Med. 1989;  30 849
• 43 Mäcke J, Good S. Radiometals (non-Tc, non-Re) and bifunctional labeling chemistry. In: Vértes A, Nagy S, Klencsár Z, Rösch F (eds). Handbook of Nuclear Chemistry, Radiochemistry and radiopharmaceutical chemistry in life sciences. Kluwer Academic Publishers, The Netherlands 2003; 4: 279-314
• 44 Lambrecht R M, Wolf A P. J Lab Compds Radiopharm. 1970;  16 129
• 45 Atcher R W, Friedman A M, Huizenga J R, Rayudu G VS, Silverstein E A, Turner D A. J Nucl Med. 1978;  19 689
• 46 Atcher R W, Friedman A M, Huizenga J R, Rayudu G VS, Silverstein E A, Turner D A. J Nucl Med. 1980;  21 565
• 47 Atcher R W, Friedman A M, Huizenga J R. Int J Nucl Med Biol. 1980;  7 75
• 48 Schwarzbach R, Smith-Jones P M, Leenders K L, Weinreich R, Mäcke M, Tschidin P, Bläuenstein P, Schubiger P A. Proceedings, 4th European Symposium Radiopharmaceuticals, Baden 1991; 106
• 49 Bläuenstein P, Pellikka R, Schubiger P A. Appl Radiat Isot. 1997;  48 1097
• 50 Ku T, Richards P, Stang L G, Pracht T. Radiology. 1979;  132 475
• 51 Herscheid J DM, Vos C M, Hoeckstra A. Int J Appl Radiat Isot. 1983;  14 883
• 52 Greene M W, Tucker W D. Int J Appl Radiat Isot. 1961;  12 62
• 53 Arino H, Skraba W J, Kramer H H. Int J Appl Radiat Nuclides. 1978;  29 117
• 54 Erhardt G J, Welch M J. J Nucl Med. 1978;  19 925
• 55 Kopecky P, Mudrova B, Svoboda K. Int J Appl Radiat Isot. 1973;  24 73
• 56 Kopecky P, Mudrova B. Int J Appl Radiat Isot. 1974;  25 263
• 57 Malyshev K V, Smirnov V V. Sov Radiochim. 1975;  17 137
• 58 Loc'h C, Maziere B, Comar D. J Nucl Med. 1980;  21 171
• 59 Ambe S. Appl Radiat Isot. 1988;  39 49
• 60 Bao B, Song M. J Radioanal Nucl Chem. 1996;  213 233
• 61 Schumacher J, Maier-Borst W. Int J Appl Radiat Isot. 1981;  32 31
• 62 Neirinckx R D, Kronauge J F, Gennaro G P, Loberg M D. J Nucl Med. 1982;  23 245
• 63 Nakayama M, Haratake M, Ono M, Koiso T, Harada K, Nakayama H, Yahara S, Ohnomo Y, Arano Y. Appl Radiat Isot. 2003;  58 9
• 64 Mathias C A, Kung H F, Budinger T F, Wong P J, Coxson P G, Brennan K M. J Nucl Med. 1991;  32 974
• 65 Rösch F, Herzog H, Stolz B, Brockmann J, Köhle M, Mühlensiepen H, Marbach P, Müller-Gärtner H-W. Eur J Nucl Med. 1999;  26 358
• 66 Förster G J, Engelbach M, Brockmann J, Reber H, Buchholz H G, Mäcke H, Rösch F, Herzog H, Bartenstein P. Eur J Nucl Med. 2001;  28 1743
• 67 Buchholz H-G, Herzog H, Förster G-J, Reber H, Nickel O, Rösch F, Bartenstein P. Eur J Nucl Med. 2003;  30 716
• 68 Hoffman M, Maecke H, Borner R, Weckesser E, Schoffski P, Oei L, Schumacher J, Henze M, Heppler A, Meyer J, Knapp H. Eur J Nucl Med. 2001;  28 1751
• 69 Meyer G-J, Mäcke H, Schuhmacher J, Knapp W H, Hofmann M. Eur J Nucl Med. 2004;  31 1097
• 70 Zhernosekov K, Filosofov D, Jennewein M, Rösch F. Unveröffentlichte Resultate 2004
• 71 Velikyan I, Beyer G-J, Långstrom B. Bioconj Chem. 2004;  15 554
• 72 Bihl H, Adrian H-J, Zhernosekov K, Jennewein M, Rösch F. Unveröffentlichte Resultate 2004
• 73 Baum R P, Zhernosekov K, Jennewein M, Rösch F. et al .Unveröffentlichte Resultate 2004
• 74 Luyt L G, Katzenellenbogen J A. Bioconj Chem. 2002;  13 1140
• 75 Roivainen A, Tolvanen T, Salomaki S, Lendvai G, Velikyan I, Numminen P, Valila M, Sipila H, Bergstrom M, Harkonen P, Lonnberg H, Långstrom B. J Nucl Med. 2004;  45 357
• 76 Stoll H P, Hutchins G D, Winkle W L, Nguyen A T, Appledorn C R, Janzen I, Seifert H, Rube C, Schieffer H, March K L. J Nucl Med. 2001;  42 1384
• 77 Syed I B, Hosain F. Applied Radiology/NM 1975 82
• 78 Greene M W, Hillman M. Int J Appl Radiat Isot. 1967;  18 540
• 79 Seidl V E, Lieser K H. Radiochim Acta. 1973;  19 196
• 80 Mirza M Y, Aziz A. Radiochim Acta. 1969;  11 43
• 81 Rösch F, Qaim S M, Novgorodov A F, Tsai Y-M. Appl Radiat Isot. 1997;  48 19
• 82 Lubberink M, Tolmachev V, Widström C, Bruskin A, Lundqvist H, Westlin J-E. J Nucl Med. 2002;  43 1391
• 83 Al-Kouraishi S H, Boswell G GJ. Int J Appl Radiat Nuclides. 1978;  29 607
• 84 Phillips D R, Nix D A. CONF-891206. 1989; 608
• 85 Phillips D R, Hamilton V T, Taylor M D, Farnham J E, Emran A M, Rowe R W, Pattel D. Radioact Radiochem. 1992;  3 53
• 86 Phillips D R. United States Patent Nr. 5,371,372, Dec. 6 (1994); Wo 93/04768, 18031993
• 87 Novgorodov A F, Schmidt A, Brockmann J, Qaim S M, Rösch F. J Lab Compds Radiopharm. 2001;  44 778
• 88 Jennewein M, Schmidt A, Novgorodov A F, Qaim S M, Rösch F. Radiochim Acta. 2004;  92 245
• 89 Brockmann J, Schmidt A, Rösch F. J Lab Compds Radiopharm. 1999;  42 759
• 90 Jennewein M, Maus S, Qaim S M, Rösch F. Sixth Int Conf Nucl Radiochem, 29 August-3 September 2004, Aachen 2004; 405
• 91 Ferro-Flores G, Artega de Murphy C, Pedraza-Lopez M, Monroy-Guzman F, Melendez-Alafort L, Tendilla J I, Jimenez-Varela R. Int J Pharm. 2003;  255 129