Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Экспериментальное обоснование возможности применения комплексов трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-188 в ядерной медицине

ВАК РФ 03.01.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "Экспериментальное обоснование возможности применения комплексов трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-188 в ядерной медицине"

На правах рукописи

Клементьева Ольга Евгеньевна

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЛЕКСОВ ТРИКАРБОНИЛТЕХНЕЦИЯ-99м И ТРИКАРБОНИЛРЕНИЯ-188 В ЯДЕРНОЙ МЕДИЦИНЕ

03.01.01 - радиобиология 14.01.13 - лучевая диагностика, лучевая терапия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1«г 2 5 ('0Я 2010

Москва 2010

004614182

Работа выполнена в Федеральном Государственном учреждении Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурпазяна Федерального медико-биологического агентства России

Научные руководители:

Доктор медицинских наук, профессор Корсунский Валентин Николаевич

Доктор медицинских наук Калистратова Валентина Сергеевна

Официальные оппоненты:

Доктор биологических наук, профессор Красавин Евгений Александрович

Доктор медицинских наук, профессор Каралкин Анатолий Васильевич

Ведущая организация:

Учреждение Российской академии паук Медицинский радиологический научный центр РАМН

Защита диссертации состоится /С? 2010 г. в ас_мин. на заседании

диссертационного совета Д. 462.001.01 при Федеральном Государственном учреждении Федеральном медицинском биофизическом центре им. А.И. Бурназяна Федерального медико-биологического агентства России по адресу: 123182, Москва, Живописная ул., д. 46.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального Государственного учреждения Федерального медицинского биофизического центра им. А.И. Бурназяна Федерального медико-биологического агентства России Автореферат разослан

2010 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета Д.462.001.01 Шандала Н.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Актуальность исследования

Проблема постановки своевременного и точного диагноза является одной из основных проблем клинической медицины. Для её решения используются достижения и конкретные результаты исследований в сфере многих фундаментальных наук: радиобиологии, радиохимии, радиофармацевтики. Именно таким симбиозом естественных и точных наук является такие направления ядерной медицины как радионуклидная диагностика и радионуклидная терапия. Технологии ядерной медицины играют важную роль в диагностике и терапии таких социально значимых заболеваний как онкологические. Чем больший выбор диагностических и лекарственных радиофармацевтических препаратов будет в арсенале у специалистов ядерной медицины, тем в более широко они могут быть применимы и в тем больших случаях будет возможно оказание своевременной, адекватной и эффективной помощи пациенту.

Генераторные радионуклиды технеций-99м и реиий-188 обладают весьма полезными ядерно-физическими свойствами для диагностики и терапии злокачественных опухолей. Также немаловажным преимуществом этих радионуклидов является возможность их получения непосредственно в клинических условиях. Эти обстоятельства способствуют привлечению особого внимания к поиску, синтезу и изучению биологических свойств различных соединений, меченных как технецием-99м, так и рением-188. Далее на их основе разрабатываются лекарственные формы радиофармацевтических препаратов диагностического или терапевтического назначения.

Определенные трудности в получении новых радиофармацевтических препаратов на основе 99тТс и lssRe вносит невозможность прямого введения этих радионуклидов в структуру большинства тех веществ (например, аминокислот, пептидов, белков), которые могут стать "адресными носителями" в составе диагностического или лечебного РФП. Внимание исследователей, работающих в сфере ядерной медицины, привлекает металлоорганический фрагмент трикарбонилтехнеция-99м (рения-188), который входит в состав водорастворимого комплекса М(С0)3(Н20)^+ и может быть использован для прямого мечения различных биологически активных молекул. Среди такого рода комплексов в настоящее время ведется активный поиск перспективных соединений, предназначенных для диагностики (99тТс) или терапии (lssRe) различных, главным образом злокачественных, патологических состояний.

з

Более детальное исследование биологического поведения различных комплексов трикарбонилтехнеция-99м (рения-188) позволит оценить возможность их применения в ядерной медицине, как потенциальных диагностических или терапевтических агентов, что является крайне актуальным в настоящее время.

Цель исследования

Цель настоящего исследования заключается в экспериментальной оценке возможности использования комплексов 99гаТс-трикарбонила и |8'Ке-трикарбонила с цитратом и октреотидом (синтетическим аналогом соматостатина) для получения диагностических и лечебных радиофармацевтических препаратов.

Задачи исследования:

1. Изучить специфичность и прочность связывания комплексов 99гпТс-трикарбонил цитрат, Ч5шТс-трикарбонил октреотид, 188Яе-трикарбонил цитрат и |88К.е-трикарбонил октреотид опухолевыми клетками in vitro;

2. Изучить распределение комплексов 99тТс-трикарбонил цитрат, 95гаТс-трикарбонил октреотид в организме животных-опухоленосителей;

3. Оценить возможность визуализации опухолевых очагов у лабораторных животных при использовании комплексов трикарбонилтехнеция-99м.

4. Изучить специфичность, прочность связывания и эффективность воздействия комплексов шИе-трикарбонил цитрат и |8811е-трикарбонил октреотид на культуры опухолевых клеток по показателю их выживаемости;

5. Изучить распределение комплексов 188Ке-трикарбонил цитрат и ш11е-трикарбонил октреотид у животных-опухоленосителей и дать прогноз относительно возможности достижения терапевтической дозы бета-излучения в экспериментальном опухолевом очаге;

6. Оценить влияние замены радионуклида технеций-99м на рений-188 в грикарбонильных комплексах цитрата и октреотида на их биологические характеристики.

Научная новизна исследования заключается в том, что впервые: - исследованы динамика и характер накопления, а также получены количественные данные о специфическом связывании комплексов 99тТс-трикарбонил цитрат, 99тТс-трикарбонил октреотид, 188Ке-трикарбонил цитрат и 188К.с-трикарбонил октреотид с клетками меланомы В16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7;

4

- по критерию выживаемости in vitro показана эффективность воздействия комплексов '"Яе-трикарбонил цитрат и 18811е-трикарбсшил октреотид на культуру опухолевых клеток меланомы В 16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7. Для клеток меланомы В 16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7 определены величины средней летальной объемной активности изученных комплексов рения-188 и средней летальной дозы бета-излучения, создаваемой данными соединениями в монослое опухолевых клеток;

- исследовано распределение комплексов ""Тс-трикарбонил цитрат и WmTc-трикарбонил октреотид в организме животных с имплантированными меланомой и аденокарциномой молочной железы. Показана возможность визуализации указанных опухолей методом однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ);

- исследовано распределение комплексов '""Ие-трикарбсшил цитрат и ""Яе-трикарбонил октреотид в организме животных с имплантированными меланомой и аденокарциномой молочной железы;

188 18 К

- показано значительное накопление комплексов Re-трикарбонил цитрат и Re-трикарбонил октреотид в экспериментальных опухолевых очагах, что свидетельствует о принципиальной возможности их использования в терапии злокачественных новообразований различной этиологии;

- по результатам проведенных экспериментов, показана возможность применения комплексов 9ЭтТс-трикарбонил цитрат, ИтТс-трикарбо1гил октреотид, |88Ке-трикарбонил цитрат и шИе-трикарбонил октреотид в ядерной медицине.

Научпо-практическая значимость исследования

Результаты исследований показывают, что комплексы гатТс-трикарбоиил цитрат, 59тТс-трикарбонил октреотид, 188Ие-трикарбонил цитрат и гаКе-трикарбонил октреотид избирательно накапливаются клетками меланомы и аденокарциномы молочной железы in vitro и in vivo. Данные, полученные экспериментальным путем, свидетельствуют о возможности достижения терапевтической дозы бета-излучения в опухолевом очаге при использовании комплексов шЯе-трикарбонил цитрат и '""Яе-трикарбонил октреотид. Показана возможность визуализации экспериментальных опухолевых очагов с помощью 9!>тТс-трикарбонил цитрата и "Тс-трикарбонил октреотида методом ОФЭКТ. В перспективе изученные комплексы трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-

188 могут быть использованы для получения туморотропных радиофармацевтических препаратов диагностического и терапевтического назначения.

В процессе выполнения диссертационной работы, был выполнен полный объем исследований биологических характеристик комплекса 99тТс-трикарбонил цитрат, соответствующий требованиям, предъявляемым к доклиническим испытаниям диагностических РФП. Данное соединение рекомендовано для дальнейшего клинического изучения.

Результаты исследований биологического поведения изучаемых соединений будут весьма полезны при разработке новых радиофармацевтических препаратов, предназначенных для диагностики и терапии ряда онкологических заболеваний.

Положения, выносимые на защиту:

1. В условиях in vitro 99тТс-трикарбонил цитрат и 99тТс-трикарбонил октреотид обладают тропностью к клеткам меланомы В 16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7;

2. 99тТс-трикарбонил цитрат и 99тТс-трикарбонил октреотид проявляют выраженную туморотропность у животных с трансплантированными меланомой В 16 и аденокарциномой молочной железы Н+636;

3. С помощью "тТс-трикарбо1шл цитрат и 99тТс-трикарбонил октреотид возможна визуализация экспериментальных опухолевых очагов у животных - опухоленосителей методом однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ);

4. Замена радионуклида технеций-99м на рений-188 в трикарбонильных комплексах не влияет на их тропность к клеткам злокачественных новообразований - меланомы В 16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7 и фармакокинетику у животных-опухоленосителей;

5. Количественная оценка цитотоксического действия ш11е-трикарбонил цитрат и 188Re-три-карбонил октреотид на клетки меланомы В 16 и аденокарциномы молочной железы MCF7;

6. Уровни поглощенных доз при воздействии ш11е-трикарбо11ил цитрат и ,88Re-трикарбонил октреотид: на монослой опухолевых клеток, соответствующие 37% выживаемости в условиях in vitro и в опухолевых очагах меланомы В 16 и аденокарциномы молочной железы Н+636 у животных - опухоленосителей после внутривенного введения указанных комплексов.

Личный вклад автора

Экспериментальные данные диссертационной работы получены при непосредственном участии автора в исследовании биологического поведения изучаемых соединений in vitro и in vivo. Синтез изученных соединений осуществлен совместно со старшим научным сотрудником лаборатории технологии и контроля качества радиофармпрепаратов ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА РФ А.О. Малышевой. Оценка поглощенных доз в монослое клеток и опухолевых очагах у экспериментальных животных выполнена автором совместно с доктором технических наук, профессором, ведущим научным сотрудником отделения радиоизотонной диагностики РОНЦ им. H.H. Блохина РАМН Б.Я. Наркевичем и кандидатом технических наук, старшим научным сотрудником отдела № 8 ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА РФ A.B. Тултаевым.

Апробация диссертации

Основные положения диссертационной работы были представлены и обсуждены на следующих научных форумах: Всероссийская научно-техническая конференция "Современные проблемы ядерной медицины и радиофармацевтики" (Обнинск, 200-2); конгресс Европейской ассоциации ядерной медицины (Амстердам, 2003 г.); IV Международная конференция по ядерной и радиационной физике (Алматы, 2003 г.); IV Российская конференция по радиохимии (Озерск, 2003 г.); Российская конференция "Современные проблемы ядерной медицины и радиофармацевтики" (Дубна, 2004 г.); XII Европейский симпозиум по радиофармацевтике и радиофармацевтическим препаратам (Сопот, 2004 г.); V Международная конференция "Ядерная и радиационная физика" (Алматы,2005); Международный симпозиум по технецию (Оараи, Япония, 2005 г.); III Всероссийский национальный конгресс лучевых диагностов и терапевтов "Радиология-2009" (Москва, 2009 г.); VII международная конференция "Ядерная и радиационная физика" (Алматы, 2009 г.); конгресс Европейской ассоциации ядерной медицины (Барселона, 2009 г.); Vi Российская конференция по радиохимии "Радиохимия-2009" (Москва, 2009 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 20 работ, из них - 6 публикаций в отечественных и зарубежных журналах; 14 - в материалах международных (8) и Российских конференций, съездов и симпозиумов.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 144 страницах машинописного текста. Состоит из введения, четырех глав, заключения и выводов. Данная научная работа иллюстрирована 22 рисунками и 15 таблицами. Библиографический указатель включает 119 источников, из них - 24 отечественных и 95 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы исследования; сформулированы цель и задачи; представлены защищаемые положения и паучио-практическая значимость полученных результатов.

В первой главе проведён анализ литературы, посвященной тематике диссертации. Анализ опубликованных работ показал актуальность развития стратегии "идеальной пары", которая направлена на получение диагностического и терапевтического препаратов на основе одного и того же вещества, меченного радионуклидами технеций-99м или рений-188 соответственно. Доказана значимость существующей проблемы всестороннего изучения биологического поведения различных комплексов трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-188 как потенциальных диагностических или терапевтических агентов.

Во второй главе описаны материалы и методы, использованные в диссертационной работе.

В диссертационной работе изучены комплексы 99тТс-трикарбопил цитрат (99mTc-TK Cit), 99л1Тс-трикарбонил октреотид (99тТс-ТК Окт), ""^е-трикарбонил цитрат (188Re-TK Cit) и |88кс-трикарбонил октреотид (188Re-TK Окт), синтезированные в лаборатории № 37 ФМБЦ им. А.И. Бурназяна.

В экспериментах in vitro использовали асинхронные культуры меланомы В 16, аденокарциномы молочной железы MCF 7, фибробластов кожи человека IMG-1635 и смешанную культуру лимфоцитов крови человека.

Связывание комплексов 99mTc-TK Cit, 99гаТс-ТК Окт, 18!Re-TK Cit и wRe-TK Окт опухолевыми и нормальными клетками изучали в условиях in vitro. Культуры клеток инкубировали в течение 30, 60, 90, 120, 180 мин после внесения раствора изучаемого комплекса с активностью комплексов технеция-99м - 2,1 ± 0,8 МБк и 2,8 ± 0,5 МБк

рения-188. Накопленную клетками активность измеряли методом прямой радиометрии и

нормировали в процентах от внесенной активности на 10б клеток.

Прочность связывания комплексов со структурами опухолевых клеток изучали

методом "вымывания". Клетки инкубировали до достижения максимального накопления

изученных комплексов, далее радиоактивную среду удаляли. Затем в культуральные

флаконы вносили, свежую среду, и продолжали процедуру инкубирования, по

окончании которой определяли аккумулированную радиоактивность.

Вымывание рассчитывали по формуле: В = МА - Фа> где:

Мд-максимальная активность, накопленная клетками;

ФА- фиксированная активность после реинкубирования.

188 188

Эффективность воздействия комплексов Re-TK Cit и Re-TK Окт на клетки меланомы В 16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7 оценивали по критерию выживаемости. Опухолевые клетки инкубировали в течение трех часов с комплексами l88Re-TK Cit и 188Re-TK Окт, внесенными в куяьтуральную среду в количестве, обеспечивающем создание объемной активности от 74 до 740 кБк/мл. Через 48 и 96 ч проводили оценку фракции выживших клеток с последующим построением кривых выживаемости, для которых определяли следующие параметры: уравнение, описывающее кривую и достоверность ее аппроксимации (R2), коэффициент корреляции (R), статистическую значимость (р). По полученным кривым определяли значения средней летальной объемной активности изученных комплексов.

В экспериментах in vivo использовали:

1. Мышей гибридов F1 (СВАхС57В1) самок весом 18 - 20 г. с перевитой пигментированной меланомой В16. Животных включали в эксперимент при достижении размера опухоли 8-12 мм в диаметре.

2. Мышей линии BALB/c Cil с трансплантированной аденокарциномой молочной железы Н+636. Перевивной материал получен из опухоли, спонтанно возникшей у самки (Н+636) в питомнике Института биоорганической химии РАН. В эксперимент были взяты животные с размером опухоли 8 -12 мм в диаметре. Все работы с лабораторными животными, выполняли согласно правилам проведения экспериментальных работ*.

* Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных (Приказ Минздрава СССР №755).

Поведение комплексов 99тТс-трикарбонил и '88Ке-трикарбоннл с цитратом и октреотидом в организме животных-опухоленосителей изучали путем оценки их распределения по органам и тканям животных. Растворы изученных комплексов с объемной активностью 37 МБк/мл вводили в хвостовую вену животных в объеме 0,1 мл. По прошествии 1, 3, 5 и 24 часов после инъекции животных умерщвляли. В пробах крови, мышечной и опухолевой тканей, а также всех жизненно важных органов (сердце, легкие, печень, почки, кишечник, желудок) методом прямой радиометрии определяли содержание радионуклидов.

Визуализация экспериментальных опухолевых очагов выполнена методом пленарной сцинтиграфии. Процедуру проводили на клинической цифровой двухдетекторной гамма-камере "Toshiba" в матрицу 256 х 256 с использованием параллельного коллиматора, вращение детектора на 45° за 180 с.

Перед процедурой животным внутривенно вводили растворы 99тТс-трикарбонил цитрат и 99тТс-трикарбонил октреотид объемом 0,2 мл с активностью 74 МБк и фиксировали в специальном станке, мочевой пузырь экранировали свинцовым экраном.

Оценку тканевых доз облучения, расчет дозовых нагрузок и поглощенных доз осуществляли с применением MIRD-формализма - математического аппарата дозиметрии внутреннего облучения от инкорпорированных радиоактивных соединений. При расчетах поглощенной дозы в монослое клеток было принято, что геометрические размеры культуральиого флакона и высота среды, содержащей радиоактивный раствор, соответствуют понятию протяженного плоского источника.

В третьей и четвертой главах представлены результаты экспериментов и их обсуждение.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Изучение поведения комплексов "тТс-ТК Cit и 9,тТс-ТК-Окт in vitro

На рисунке 1 представлены данные о кинетике накопления указанных комплексов опухолевыми и контрольными клетками. В качестве препарата сравнения был использован пертехнетат натрия, 99тТс (элюат генератора технеция-99м).

Рисунок -1 Динамика накопления "Тс-ТК-С^ (А) и '•""Тс-ТК Окт (Б) различными

линиями клеток.

1 - аденокарцинома молочной железы МСР 1,2- меланома В 16; 3 - фибробласты

кожи 1МО-1635;

Максимальное накопление 99mTc-TK Cit в клетках меланомы В 16 в 3,7 раза выше, чем в клетках контрольной культуры (фибробласты IMG 1635) ив 11,0 раз выше, чем пертехпетата натрия, 99п,Тс. Для аденокарциномы молочной железы MCF 7 эти значения составляли 4,8 и 14,5 соответственно. Результата экспериментов косвенно подтверждают рецепторный механизм связывания 99тТс-ТК Окт с опухолевыми клетками, так как накопления данного комплекса лимфоцитами, лишенными рецепторов к соматостатину, практически не происходит. При анализе максимального накопления показано, что 95тТс-ТК Окт накапливается клетками аденокарциномы молочной железы MCF 7 в 6,0 раз большем количестве по сравнению с контрольной культурой (лимфоцитами) и в 9,0 раз больше, чем пертехнетат натрия,99тТс. Для меланомы В 16 эти значения составляли 4,0 и 12,0 соответственно.

Изучение прочности связывания комплексов ПтТс-ТК Cit и т"'Тс-ТК Окт с опухолевыми клетками

Вымывание 9?гоТс-ТК Cit из клеток аденокарциномы молочной железы и меланомы не превышало 30%. Процесс вымывания 99mTc-TK Cit из опухолевых клеток имел моноэкспоненциальный характер. Время полувыведения WmTc из клеток MCF 7 составило 240 мин, из клеток меланомы В - от 16 до 180 мин. Аналогичные значения для комплекса 99гаТс-цитрат, полученного прямым мечением цитрата технецием-99м с использованием дихлорида олова в качестве восстановителя (РФП "Цитратех, МшТс"), составляли 40 и 50 минут соответственно. Определяющим туморотропность 99п,Тс-ТК Cit, вероятнее всего, является наличие в составе комплекса трикарбонильной группы.

и

Это предположение подтверждается тем фактом, что "Цитратех, 99тТс" не связывается так же прочно со структурами опухолевой клетки, несмотря на то, что некоторое его накопление все-таки происходит. Полученные данные свидетельствуют о высвобождении до 55% 99тТс-ТК Окт от максимально накопленной активности уже через 90 минут после начала реинкубирования, что характерно для комплексов, образующихся с мембранными рецепторами. При анализе кривых, отражающих дииамику вымывания 99гаТс-ТК Окт, прослеживаются 2 фазы вымывания радиоактивной метки из опухолевых клеток. Первая, "быстрая" фаза, во время которой, вероятно, наблюдается отрыв меченого пептида от соматостатиновых рецепторов, расположенных на мембране опухолевых клеток. В течение следующей, "медленной", фазы наблюдается вымывание радиоактивных продуктов метаболизма и/или комплекса 9йпТс-ТК Окт из внутренних структур клеток. При решении уравнений, описывающих "быструю" и "медленную" фазы вымывания 99шТс-ТК Окт из клеток MCF 7, время полувыведения составило 78 и 180 мин соответственно. Для клеток В 16 эти значения составляли 50 и 130 минут соответственно.

Изучение распределения комплексов т'Тс-ТК Cit и 9J"'Tc-TK Окт в организме живопшых-опухолеиосителей

В таблице 1 представлены данные о распределении комплекса 99mTc-TK Cit 99mTc-трикарбонил цитрата у животных с перевитыми меланомой В 16 и аденокарциномой молочной железы в сравнении с радиофармацевтическим препаратом "Цитратех, 99тТс". Показано накопление комплексов в наиболее значимых органах и тканях в сроки, наиболее благоприятные для проведения сцинтиграфии.

Таблица 1 - Распределение 99mTc-TK Cit и "Цитратех, 99тТс", в организме мышей опухоленосителей(% от введенной активности)

Органы и ткани Мсланома В 16 Аденокарцинома молочной железы "Цитратех, '""Тс", меланома В 16

1ч Зч 1ч Зч 1ч Зч

Кровь, %/г 3,5 ±0,7 1,7 ±0,2 2,6 ±0,1 1,2±0,1 2,8 ± 1,1 1,2 ±0,6

Печень 10,3 ± 1,0 8,6 ± 0,2 11,8 ±0,3 10,1 ±0,9 1,3 ±0,2 0,8 ±0,01

Почки 1,7 ±0,3 1,5 ±0,1 2,3 ± 0,2 3,1 ±0,1 6,4 ±0,8 5,3 ± 0,4

Кишечник 3,7 ±0,3 3,6 ± 1,3 4,5 ± 0,4 6,8 ±0,1 4,2 ± 0,3 3,9 ±0,7

Моч. пузырь 40,0 ± 4,5 43,5 ± 17,0 30,5 ± 5,0 41,4 ±0,3 58,0 ± 15,7 78,1 ±1,4

Опухоль, %/г 7,6 ±0,8 7,7 ± 1,0 2,6 ±0.1 3,4 ± 0,9 1,0 ±0,3 0,4 ±0,08

Мышцы, %/г 1,0 ± 0,3 1.0 ± 0,3 1,0 ±0,4 0,8 ± 0,4 0,5 ± 0,2 0,2 ± 0,06

опухоль/мышца 7,6 7,7 2,6 4,3 2,0 2,0

"™Тс-трикарбшшл цитрат накапливается в опухолевом очаге меланомы В 16 уже через 1 час после введения, и к 3 часам после введения уровень накопления в опухоли достигает максимума. Выведение радиоактивности из организма происходит в основном через почки. При этом до 40% от введенной дозы выводится в течение первого часа. В течение суток комплекс практически полностью выводится, задерживаясь частично в печени (до 10%). Максимальные соотношения опухоль/мышца и опухоль/кровь достигаются через 3 часа после введения соответственно. Было сделано предположение о возможности получения визуализации опухолевых очагов с помощью процедуры ОФЭКТ.

Накопление комплекса в опухоли молочной железы регистрируется уже через I час, достигает максимума через 3 часа и остается стабильным в течение последующих двух часов. Комплекс медленно покидает опухолевый очаг. Выведение происходит через почки. По данным коэффициентов дифференциального накопления наиболее информативным является исследование через 3 часа после начала эксперимента. Таким образом, получение качественной визуализации опухолевых очагов с помощью процедуры ОФЭКТ возможно в широком временном диапазоне.

Сравнительные данные распределения 99т'Гс-ТК Окт и разрешенного к клиническому применению радиофармпрепарата "1И1п октреотид", представляющего собой комплекс октреотида с индием-111, в организме животных-опухоленосителей представлены в таблице 2. Такое сравнение проведено в силу того, что в обоих комплексах мечению подвергались идентичные молекулы. В данном случае это существенно, так как рецепторная природа связывания изучаемых соединений с опухолевой клеткой вносит ряд ограничений, вызванных различием их афиниости, количеством соответствующих сайтов на мембранах клеток и т.д. Так же, как'и в предыдущей таблице, показано накопление комплексов в наиболее значимых органах и тканях в сроки, наиболее благоприятные для проведения сцинтиграфии.

Таблица 2 - Распределение 99тТс-ТК Окт и "1П1п октреотид" в организме мышей-опухоленосителей (% от введенной активности)

Органы и ткани """Тс-ТК Окт, меланома В 16 УУг"Тс-ТК Окт, аценокарцинома молочной железы "Чл. Октреотид, меланома В 16

1ч Зч 1 ч Зч 1ч 3 ч

Кровь, %/г 5,0 ±0,9 1,9 + 0,3 3,6 ± 1,7 1,8 ±0,1 2,4 +0,4 0,6 ±0,3

Печень 12,4±3,2 9,7 ±0,9 10,2± 4,2 9,3 ± 0,6 5,8 ±0,7 5,0 + 0,2

Почки 5,7 + 0,8 5,2 ±0,6 4,4 ± 1,6 5,1 ±0,5 3,1 ±0,4 3,5 ±0,8

Продолжнение таблицы 2

Кишечник 11,0+2,6 9,3 ±1,0 9,2 ±3,7 9,3 ± 0,7 3,7 ± 0,3 3,8 ±0,4

Моч. пузырь 50,3±14,4 58,4± 6,6 32,7± 3,5 56,9± 5,4 79,9±6,9 70,2±7,1

Опухоль, %/г 5,1 ±1,4 2,6 ±0,3 2,1 ±0,8 1,5 ± 0,2 2,3 ±0,1 2,0 ± 0,4

Мышцы, %/г 0,9± 0,04 0,8 ± 0,3 0,6± 0,09 0,8± 0,05 1,7 ±0,2 0,4 ±0,1

Опухоль,/мышцы 5,7 3,1 3,5 1,9 1,3 5,0

Для 99тТс-ТК Окт наблюдался быстрый клиренс активности из крови, выведение происходило преимущественно с мочой. Динамика процесса накопление - выведение 99тТс-ТК Окт из опухолевой ткани хорошо коррелирует с данными о прочности связывания комплекса со структурами опухолевых клеток, полученными in vitro. По основным характеристикам: накопление в опухолевом очаге и КДН опухоль/мышцы 99шТс-ТК Окт не уступает используемому в клинической практике РФП "1п1п Октреотид".

Оценка возможности визуализации патологических очагов

Для подтверждения возможности визуализации экспериментальных опухолевых очагов с помощью изученных комплексов была выполнена процедура сцинтиграфического исследования. На рисунке 2 представлены сцинтиграммы мышей с перевитой меланомой В 16 через 2 ч и трансплантированной аденокарциномой молочной железы Н+636 через 3 часа после внутривенного введения после внутривенного введения 99шТс-ТК Cit.

На сцинтиграммах отчетливо визуализируются опухолевые очаги, а также печень животного. По данным сцинтиграфии, коэффициент дифференциального накопления опухоль/мышцы у животного с меланомой составляет 5,3, у животного с опухолью молочной железы - 4,1. При вскрытии мыши с аденокарциномой молочной железы в легких обнаружены узелковые образования, которые были гистологически идентифицированы как метастатические очаги. Накопление 99mTc-TK Cit в данных очагах составило 2,6 %/г.

На рисунке 3 представлено изображение мыши СВАхС57В1 с перевитой меланомой В 16, полученное после внутривенного введения комплекса 99шТс-трикарбонил октреотид. На сцинтиграмме отчетливо визуализируется опухолевый очаг, коэффициент дифференциального накопления опухоль/мышца по данным анализа сцинтиграммы составил 4,5. Так же отмечается накопление 99шТс-ТК Окт в области печени и кишечника, что соответствует данным фармакокинетики и характерно для рецептор-специфических РФП.

Рисунок 2 - Сцинтиграммы мышей с меланомой В16 (А) и аденокарциномой молочной железы Н+636 (Б) после введения 49mTc-TK Cit. 1 - опухоль; 2 - печень и желудок; 3 - экранированный мочевой пузырь.

aebul г-

000Y FEMALE îrfauUstatic

House ambiil _

OOOï female limgperfautastatic Mar 16.2004

99mTc-cart>onyl 74 00 MBq

LE.H.ILParallel

static 256

(0.0) 256x256 rairibow.rgb.pink Linear WU= 201 WL= 0 (0 - 20 %)

Рисунок 3 - Сцинтиграмма мыши с перевитой меланомой В16 через 2 ч после внутривенного введения 99тТс-ТК Окт. 1 - опухоль; 2 - ЖКТ; 3 - экранированный мочевой пузырь.

Биологическое поведение комплексов 188Ке-трикарбонил цитрат и 1 ,SHR е-три кар бон ил октреотид

В данном разделе экспериментов решены следующие задачи: 1) изучение динамики накопления и прочности связывания 188Re-TK Cit и l88Re-TK Окт в условиях in vitro, 2) оценка эффективности воздействия комплексов, меченных радионуклидом 188Re на опухолевые клетки и 3) изучение поведения 188Re-TK Cit и 188Re-TK Окт в организме животных-опухоленосителей с последующей оценкой доз бета-излучения в опухолевых очагах.

1 ЯЯ Iяя

Накопление комплексов Re-TK Cit и Re-TK-Окт в опухолевых клетках in vitro

достигало максимума через полтора - два часа после начала инкубирования. Уровень

15

максимального накопления ""Ие-ТК СН клетками меланомы В 16 в 14,5, а клетками аденокарциномы молочной железы МСР 7 в 21,5 раза выше, чем перрената натрия,|8аКе. Максимальное накопление опухолевыми клетками ш11е-трикарбонил октреотида превышало накопление перрената натрия, ,88Яе для меланомы В 16 - в 4,3, а для аденокарциномы молочной железы МСР 7 - 7,3 раза. Полученные данные подтвердили предположение о том, что замена в изученных трикарбонильных комплексах радионуклида технеций-99м на рений-188 не изменит их биологические характеристики.

Изучение прочности связывания комплексов со структурами опухолевых клеток показало, что за 2 часа реинкубирования из опухолевых клеток вымывалось не более 30% 188Яе-ТК СП и до 40% 188Яе-ТК Окт. Для 18811е-ТК Окт отмечен двухэкспоненциальный характер процесса вымывания радиоактивности из опухолевых клеток. Время полувыведения комплекса из клеточных структур аденокарциномы молочной железы МСР 7 во время "быстрой" фазы составляло 80 мин, "медленной" фазы - 130 мин. Для меланомы В 16 эти показатели имели значения 60 и 140 минут соответственно.

2) Кривые выживаемости клеток меланомы и аденокарциномы молочной железы приведены на рисунках 5 и 6. По полученным кривым определены объемные активности радиоактивных комплексов, при которых наблюдали 37% выживаемость опухолевых клеток (С37 - среднелетальные объемные активности).

Рисунок 5 - Кривые выживаемости клеток MCF 7 (А) и В 16 (Б) после воздействия на них комплекса 188Re-TK Cit. 1 - через 48 ч; 2 - через 96 ч.

Рисунок 6 - Кривые выживаемости клеток MCF 7 (А) и В 16 (Б) после воздействия на них комплекса l88Re-TK Окт. 1- через 48 ч; 2 - через 96 ч.

Кривые выживаемости клеток аденокарциномы молочной железы и меланомы при

воздействии на них комплекса i88Re-TK Cit описываются следующими уравнениями: 1 -

дозовая зависимость, определенная через 48 часов после удаления радиоактивного

раствора из инкубационной среды; 2 - дозовая зависимость, определенная через 96 часов

после удаления радиоактивного раствора из инкубационной среды:

Культура клеток 1 2

MCF7 Yl=100e~°'03x Y2=100-e-M038x

(R2=0,96, SD=0,10, P<0,0001) (R2=0,96, SD=0,10, P<0,0001)

В 16 YHlOO-e"00023" Y2=100-e-0'™2'x

(R2=0,98, SD=0,06, P<0,0001) (R2=0,97, SD=0,11, P<0,0001)

Кривые выживаемости клеток при воздействии на них комплекса l88Re-TK Окт описываются следующими уравнениями: 1 - дозовая зависимость, определенная через 48 часов после удаления радиоактивного раствора из инкубационной среды; 2 - дозовая зависимость, определенная через 96 часов после удаления радиоактивного раствора из инкубационной среды:

Культура клеток 1 2

MCF7 Yl=100-e"°'oü29s Y2=100-e-°'°041x

(R2=0,98, SD=0,12, P<0,0001) (R2=0,94, SD=0,22, P<0,0001). В 16 Yl=100-e"0'0025x Y2=100e-°'OM8x

(R1=0,96, SD=0,12, P<0,0001) (RJ=0,98, SD=0,16, P<0,0001)

При решении приведенных выше уравнений, получены значения среднелетальных объемных активностей (С37) для опухолевых клеток при воздействии на них комплексов 188Re-TK Cit и l8SRe-TK Окт, приведенные в таблице 3.

Таблица 3 - Значения среднелетальных объемных активностей С37 для опухолевых клеток при воздействии на них трикарбонильных комплексов рения-188, кБк/мл

Соединение, культура клеток Через 48 ч (с™) Через 96 ч (с™)

'""Re-TK Cit Меланома В16 430 ±30,1 365 ±32,8

MCF7 350 ±38,5 262 ±23,6

щЯе-ТК Окт Меланома В16 396 ± 51,5 260 ±23,4

MCF7 365 ±40,2 242 ± 23,0

Для расчета поглощённых доз в культуре клеток было принято следующее утверждение: основной вклад в поражающее действие вносит воздействие радиоактивного раствора, находящегося над монослоем клеток в течение трех часов. Дополнительный вклад в формирование поглощенной дозы вносит облучение клеток от радионуклида, аккумулированного в самих клетках и, возможно, высвободившегося в культуральную среду в течение последующих 48 часов (три периода полураспада радионуклида). Таким образом, суммарная поглощенная доза складывается из двух компонент: поглощённая доза от раствора, находящегося над монослоем клеток во время инкубирования, и поглощенная доза от радионуклида, вошедшего в структуру клеток за последующее время.

Анализ полученных данных показывает, что поглощенные дозы, соответствующие среднелетальным объемным концентрациям, лежат в следующих диапазонах:

- при воздействии на клетки меланомы В 16 комплекса 18,Кс-ТК СИ 1,16 значения поглощенных доз бета-излучения 1,16 - 1,37 Гр, для комплекса 18811е-ТК Окт эти значения составляют 0,83 - 1,26 Гр;

- при воздействии на клетки аденокарциномы молочной железы МС1' 7 комплекса ,88Яе-ТЬС Си значения поглощенных доз бета-излучения составляют 0,83 - 1,11 Гр, для комплекса "^е-ТК Окт 0,80 - 0,98 Гр.

Данные о распределении шКс-ТК СИ в организме животных-опухоленосителей представлены в таблице 4. Значения накопления исследованного комплекса в опухолевой ткани приведены в процентах от введенной активности на 1 грамм и в абсолютных значениях (кБк на 1 г).

Таблица 4 - Распределение l88Re-TK Cit в организме животных опухоленосителей (% от

введенной активности)

Органы/Ткани Fl СВАхС57В1 с перевитой меланомой В 16 BALB/c Cit с перевитой аденокарциномой молочной железы Н*636

1 ч Зч 1 ч Зч

Кровь, %/г 5,6 ± 0,3 2,3 ± 0,3 6,6 ± 0,8 4,9 ± 0,2

Печень 9,4 ± 1,4 6,9 ± 1,0 11,8 ± 1,3 10,7 ±1,3

Почки 1,4 + 0,1 0,8 ± 0.2 2,1 ±0,1 1,6 ±0,3

Желудок 2.3 ± 0,5 3,0 ± 0,8 2,6 ±0,9 2,2 ±0,8

Кишечник 3,5 ±0,8 4,4 ± 1,0 3,8 ±0,1 3,3 ± 0,7

Опухоль, %/г кБк/г 12,7 ±5,1 469,9 ±188,0 10,3 ±3,9 381,1 ± 141,0 4,3 ± 2,1 159,1 ±77,7 2,3 ± 1,3 85,1 ±48,1

Мочевой пузырь 23,0 ± 2,4 32,6 ± 6,0 13,0 ±5,5 21,3 ±8,2

Мышцы, %/г 0,5 ± 0,3 1,20 ±0,5 1,3 ±0,8 0,3 ± 0,2

В целом, характер распределения lsilRe-TK Cit в организме мышей с экспериментальными опухолевыми очагами не имеет принципиальных различий с биологическим поведением 99гаТс-ТК Cit. Распределение '""Ке-трикарбоннл цитрата в организме мышей с перевитой меланомой В 16 характеризуется медленным выведением его из организма в течение первых трех часов после введения. В течение первого часа после введения mRe-TK Cit отмечено достаточно высокое содержание комплекса в крови. В организме мышей с перевитой меланомой В 16 накопление l88Re-TK Cit в опухолевой ткани происходит быстро и практически остается стабильным на протяжении трех часов после введения. Концентрация радиоактивного комплекса в опухолевой ткани сопоставима со значениями среднелетальных объемных активностей (365 - 430 кБк/мл), определенных для меланомы В 16 при воздействии на эту культуру клеток в условиях in vitro. Накопление l88Re-TK Cit у мышей с перевитой аденокарциномой молочной железы в опухолевом очаге умеренное. Однако, оно не вполне удовлетворительное с точки зрения возможности достижения терапевтического эффекта при однократном введении изученного комплекса.

В таблице 5 представлены данные распределения 188Re-TK Окт у мышей линии F1 СВАхС57В1 с перевитой меланомой В 16 (% от введенной активности).

Таблица 5 - Распределение 188Re-TK Окт в организме мышей линии F1 СВАхС57В1 с

перевитой меланомой В 16 (% от введенной активности)

Органы Время после введения 1 ч Время после введения 3 ч

Кровь, %/г 4,5 ±0,6 1,8 ±0,8

Печень 14,4 ±0,1 9,5 ±0,8

Почки 9,1+2,9 13,0 ±0,3

Желудок 1,0 ±0,5 1,1 ±0,3

Кишечник 11,9 ±1,3 14,4 ± 0,9

Мочевой пузырь 41,5 ±4,6 39,0 ± 1,7

Опухоль, %/г 3,2 ± 0,4 2,6 ± 0,7

кБк/г 118,4 ±14,8' 96,2 ± 25,9

Мышцы, %/г 0,8 ± 0,02 0,5 ± 0,03

Поведение комплекса '""Ие-ТК Окт в организме мышей с перевитой меланомой В 16 характеризуется следующими показателями:

Быстрый клиренс крови, что характерно для рецептор-специфичных радиофармацевтических препаратов. Через 3 часа после внутривенного введения, концентрация 'к*11е-ТК Окт в крови снижалась на 60% от максимальной. - Связывание изученного комплекса опухолевой тканью характеризовалось удержанием до 80% от максимального в течение как минимум трех часов после его достижения.

Прогноз лучевых нагрузок на опухолевые очаги и основные жизненно важные органы при введении комплексов гаКе-трикарбопила "среднему" человеку, выполненный по данным их фармакокинетики у животтлх-опухоленосителей, представлен в таблице 6.

Таблица 6 - Значения эффективной и поглощенной доз в органах и тканях человека

Органы Поглощенная доза, Гр/МБк

'""Re-TK Cit, меланома '""Re-TK Cit. аденокарирнома молочной железы ""Re-TK Окт, меланома

Опухолевой очаг 1.57-10"' 2.15-10"' 2.58-10"

Легкие 6,07-10"J 5,97-10J 1,03-10"

Красный костный мозг 1,09-Ю"4 1,04-10"* 2,50-10"'

Печень 1,20- 10"' 3,37-10"' 1,63-10"'

Толстый кишечник 5,42-101 3,43-10"' 1,46-10"'

Тонкий кишечник 5,32-10"' 1.71-10-1 1,49-10"'

Почки 7,62 10'3 2,0510' 5,71-10"'

Мочевой пузырь 5,27-10"' 2,58-10"' 5,22-10"'

Молочная ж-за 4,49-10" 1,84-10^ 1,95-Ю"4

Сердце 1,73-Ю1 1,35-lÛ"4 1,2410"

Эффективная доза, мЗв/МБк 59,26 22,26 57,09

Поглощенная доза в опухолевом очаге меланомы, получаемая при введении в организм комплекса 18аКс-ТК СИ, практически в десять раз больше, чем доза в очаге аденокарциномы молочной железы. Критическими органами для всех изученных комплексов являются те, которые участвуют в выведении радиоактивных комплексов и продуктов их метаболизма, а именно - почки, мочевой пузырь, печень и кишечник. По значениям поглощенных доз в красном костном мозге и сердце можно прогнозировать минимальное проявление гемато- и кардиотоксичности.

Таким образом, резюмируя полученные результаты, отметить следующее.

В настоящей работе впервые проведен всесторонний анализ биологического поведения соединений, представляющих собой "функциональные пары", выстроенные по принципу диагностика - терапия и обладающие как неспецифической, так и рецептор-специфической туморотропностью. Получены радиобиологические характеристики соединений трикарбонилрения-188, которые позволили судить о возможности их применения в радионуклидной терапии. Неспецифическая туморотропность комплекса 99п'Тс-ТК Ск определяется туморотропностью комплексообразующей функциональной группы трикарбонил технеция. Туморотропность 99тТс-ТК Окт связана, прежде всего с сохранением рецепторной специфичности изученного комплекса.

99тТс-ТК Си может быть использован в диагностике, а '"'Яе-ТК СИ - в терапии недифференцированных сарком с превалирующим сосудистым компонентом, а также дифференцированных ангиосарком. 99шТс-ТК Скт может быть использован в диагностике злокачественных новообразований, характеризующихся сверхэкспрессией соматостатиновых рецепторов.

Расчетные данные о дозах бета-излучения рения-188, создаваемых в экспериментальных опухолевых очагах, дают основание полагать, что комплексы ш11е-трикарбонил цитрата и октреотида перспективны в плане разработки терапевтических РФП.

выводы

1. Комплексы ТОтТс-трикарбоннл цитрат и '""Ле-трикарбонил цитрат обладают неспецифической туморотропностью и прочно связываются со структурами опухолевых клеток в условиях in vitro. Комплексы 99шТс-трикарбонил октреотид и mRe-трикарбонил октреотид проявляют рецсптор-специфическую афшшость к опухолевым клеткам, экспрессирующим соматостатиновые рецепторы.

2. 99тТс-трикарбонил цитрат и шЯе-трикарбонил цитрат, а также 99шТс-трикарбонил октреотид и |88Ке-трикарбонил октреотид обладают выраженной туморотропностью у животных с перевитыми опухолями меланомы и аденокарциномы молочной железы.

3. Визуализация опухолевых очагов при использовании комплексов трикарбонилтехнеция-99м возможна в сроки, определенные по данным их фармакокинетики. """Тс-трикарбонил цитрат может быть применен в диагностике недифференцированных сарком с превалирующим сосудистым компонентом, а также дифференцированных ангиосарком. 99тТс-октреотид может быть применен в диагностике злокачественных новообразований, характеризующихся саерхэкспрессией соматостатиновых рецепторов.

4. Замена радионуклида 99тТс на 188Re в комплексах трикарбонил цитрат и трикарбонил октреотид не изменяет их туморотропность и фармакокинегику.

5. В диапазоне объемных активностей 242 - 430 кБк/мл (доза бета-излучения на монослой 0,8 - 1,4 Гр) доказан выраженный цитотоксический эффект комплексов трикарбонилрения-188 с цитратом и октреотидом для клеток меланомы В 16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7.

6. Комплексы шКе-трикарбонил цитрат и 18^е-трикарбонил октреотид могут быть использованы в ядерной медицине в комплексной терапии ряда онкологических заболеваний, что подтверждается расчетом поглощенных доз, подведенных к экспериментальным опухолевым очагам.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Клементьева O.E., Кодина Г.Е., Корсунский В.Н., Малышева А.О. Синтез и изучение биораспределения комплексов 99тТс(СО)3+ с дитиокарбаматными лигандами, содержащими морфолиновые функциональные группы // Медицинская физика - 2009 -№4(44)- С. 46-51.

2. Кодина Г.Е., Малышева А.О., Клементьева O.E., Инкин A.A., Суглобов Д.Н., Лумпов A.A., Горшков Н.И. О механизме реакций карбонилирования технеция-99м // Материалы Н-ой Уральской конференции по радиохимии, г. Екатеринбург 20-22 октября 2004 - Вестник УГТУ-УПИ - №17(47) - С.150 - 155.

3. Кодина Г.Е., Малышева А.О., Инкин A.A., Клементьева O.E. О возможности использования элгоата отечественных генераторов технеция-99м для синтеза препаратов трикарбонилтехнеция-99м// Материалы Всероссийской научно-технической конференции "Современные проблемы ядерной медицины и радиофармацевтики", Обнинск - 2002 - С. 80.

4. Kodina G., Malysheva А., Inkin А., Klementyeva О., Korshunov V. Biodistribution of the 99mTc-tricarbonylcitrate in melanoma-bearing mice // European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging - 2003 - vol. 30, suppl. 2 - Р. 319s.

5. Kodina G.E., Malysheva A.O., Klementyeva O.E., Inkin A.A. Comparative study of the organometallic complexes of tricarboniltechnetium-99m and hexaisocyanide technetium-99m // ICNRP'03, Abstracts - Almaty, 2003 - P. 449 - 450.

6. Малышева А. О., Клементьева O.E., Инкин A.A., Кодина Г.Е., Суглобов Д.Н., Горшков Н.И., Лумпов A.A., Синтез и биологические свойства соединений трикарбонилтехнеция-99т // Материалы 4-ой Всероссийской конференции по радиохимии "Радиохимия-2003" - 2003, Озерск - С. 281.

7. Kodina G.E., Malysheva А.О., Klementyeva O.E., Inkin A.A., Korshunov V.B. Biodistribution of the 99mTc- tricarbonylcitrate in melanoma-bearing mice // European Journal of the Nuclear Medicine and Molecular Imaging - 2003- v.30 - P. S319.

8. Кодина Г.Е., Малышева A.O., Инкин A.A., Клементьева O.E. Сравнительное изучение органометаллических комплексов трикарбонил-технеция-99м и гексаметилизобутил-изоцианида технеция-99м // Материалы 4-ой Международной конференции "Ядерная и радиационная физика" - Казахстан, Алматы - 2003 - С. 449.

9. Кодина Г.Е., Малышева А.О., Клементьева O.E., Инкин A.A., Слободяпик И.И.

Перспективы использования комплексов трикарбонилтехеция-99м в ядерной онкологии

23

// Тезисы докладов Ш Съезда МОО "Общество ядерной медицины" - Дубна - 2004 - С. 19

10. Greenin М., Klcmentieva О., Kodina G., Malysheva A., Moskaleva Е. In vivo and in vitro characterization of inorganic 99mTc(CO)3+ and 188Re(CO)3+ complexes // 12th European Symposium on Radiopharmacy and Radiopharmaceuticals • Gdansk, Poland - Abstracts -2004 - P. 95.

11. Kodina G.E., Malysheva A.O., Klementyeva O.E., Inkin A.A., Gorshkov N.I., Lumpov A.A., Suglobov D.N. Mechanism of Carbonylation Reactions of Technetium-99m // Int. Symposium on Technetium - Abstr. - 2005 - Oarai, Japan - P. 3

12. Kodina G.E., Malysheva A.O., Klementyeva O.E, Gorshkov N.I., Lumpov A.A., Suglobov D.N. Synthesis and in vitro evaluation of 99mTc(CO)3+ complexes with dithiocarbamate ligands containing morpholine moiety // Int. Symposium on Technetium - Abstr. - 2005 - Oarai, Japan -P. 29

13. Kodina G.E., Malysheva A.O., Klementyeva O.E., Inkin A.A., Gorshkov N.I., Lumpov A.A., Suglobov D.N. Mechanism of Carbonylation Reactions of Technetium-99m // Journal of Nuclear and Radiochemical Scieces - 2005 - Vol. 6 - №. 3 P. 183-185.

14. Kodina G.E., Malysheva A.O., Klementyeva O.E., Gorshkov N.I., Lumpov A.A., Suglobov D.N. Synthesis and in vitro evaluation of 99mTc(CO)3+ complexes with dithiocarbamate ligands containing morpholine moiety// Journal of Nuclear and Radiochemical Scieces - 2005 - Vol. 6 - №. 3 p. 187-188.

15. Гринин М.Г., Клементьева O.E., Слободяник И.И. Экспериментальная оценка функциональной пригодности нового отечественного диагностического радиофармацевтического препарата Октреотид, '"in // Ведомости научного центра экспертизы средств медицинского применения - 2007 - №1 - С. 41 - 44.

16. Клементьева O.E., Кодина Г.Е., Малышева А.О. Изучение поведения 188Re-трикарбонил и его комплекса с октреотидом в опухолевых клетках II Тезисы докладов Пятой юбилейной молодежной научно-практической конференции "Ядерно-промышленный комплекс Урала: проблемы и перспективы" Озерск 21-23 апреля 2009 - С.90 — 91.

17. Клементьева O.E., Корсунский В.Н., Кодина Г,Е., Малышева А.О. Перспективы использования комплекса трикарбопил рения-188 цитрат в ядерной медицине // Материалы III Всероссийского национального конгресса лучевых диагностов и

терапевтов "Радиология-2009"- Медицинская визуализация - 2009 - спец. выпуск - С. 201.

18.Klementyeva О., Kodina G., Korsunsky V., Malysheva A. Synthesis and biological behaviour of citrate l88Re(CO)3+ complex // Eur. J. of Nucl. Med. and Molecular Imaging -2009 - V. 36, supp. 2 - P. S390.

19. Клементьева O.E., КодинаГ.Е., Корсуиский B.H., Малышева А.О. Синтез и изучение биологических свойств комплексов 95шТс-трикарбонил октреотид и 188Ке-трикарбонил октреотид // Тезисы докладов 7-ой международной конференции «Ядерная и радиационная физика», Алмааты, Казахстан - Ядерная и радиационная физика - 2009 -С. 257-258.

20.Клементьева О.Е., Кодина Г.Е., Малышева А.О. Получение и изучение биологического поведения комплекса шКе-трикарбонил цитрат // Тезисы докладов шестой российской конференции по радиохимии "Радиохимия-2009". Москва - 2009 -С. 380.

Подписано в печать:

14.10.2010

Заказ № 43 01 Тираж - 100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Клементьева, Ольга Евгеньевна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ

1.1 Ядерная медицина и основные тенденции в ее развитии

1.2 Классификация радионуклидов, используемых в ядерной 20 медицине

1.3 Область применения радиофармацевтических препаратов 21 диагностического назначения

1.4 Радионуклидная диагностика злокачественных 22 новообразований

1.5 Радиофармацевтические препараты терапевтического 24 назначения и области их применения

1.6 Диагностические радиофармацевтические препараты на основе 28 технеция-99т и стратегии их получения

1.7 Методы синтеза трикарбонилтехнеция и трикарбонилрения в 31 водных растворах

1.8 Биологическое поведение комплексов трикарбонилтехнеция

1.9 Биологическое поведение комплексов трикарбонилрения

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Радионуклиды технеций-99ш и рений-188 и их основные 56 ядерно-физические характеристики

2.2 Синтез 99шТс-трикарбонила и 188Яе-трикарбонила, получение 56 на их основе комплексов с цитратом и октреотидом и контроль качества полученных комплексов

2.3 Клеточные линии и методика in vitro экспериментов

2.4 Экспериментальные животные и методика экспериментов

2.5 Расчет дозовых нагрузок и поглощенных доз

2.6 Методы статистической обработки данных

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

3.1 Биологическое поведение комплексов 99шТс-трикарбонил 70 цитрат и 99тТс-трикарбонил октреотид

3.2 Биологическое поведение комплексов 188Ке-трикарбонил 89 цитрат и 18811е-трикарбонил октреотид

3.3 Оценка поглощенных доз в монослое клеток и опухолевых 108 очагах

4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1 Биологическое поведение и оценка функциональной пригодности комплексов 99тТс-трикарбонил цитрат и 99шТс-трикарбонил октреотид

4.2 Биологическое поведение и оценка функциональной пригодности комплексов Re-трикарбонил цитрат и Reтрикарбонил октреотид

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экспериментальное обоснование возможности применения комплексов трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-188 в ядерной медицине"

Актуальность проблемы.

Проблема своевременного и точного диагноза является одной из основных проблем клинической медицины. Для её решения используются достижения и конкретные результаты исследований в сфере многих фундаментальных наук. Именно таким симбиозом естественных и точных наук являются два направления ядерной медицины - радионуклидная диагностика и радионуклидная терапия. Важную роль технологии ядерной медицины играют в диагностике и терапии таких социально значимых заболеваний как онкологические. Своевременное и точное распознавание характера патологических изменений - результат использования комплекса диагностических процедур, не последнее место среди которых, занимают методы ядерной медицины. Чем больший выбор диагностических средств -радиофармацевтических диагностических препаратов — будет в арсенале врача, тем больше возможности у него оказать своевременную, адекватную и эффективную помощь пациенту.

В последние годы не менее интенсивно, чем радионуклидная диагностика, развивается лучевая терапия открытыми источниками радионуклидов, которая является эффективным средством как самостоятельного, так и комбинированного лечения больных. Методы радионуклидной терапии особенно эффективны при лечении злокачественных лимфом, рака щитовидной железы, гормонозависимых и нейроэндокринных опухолей, при метастатическом поражении скелета и лимфатической системы, ревматоидных артритах и др. Поэтому на повестке дня остается актуальным получение средств адресной доставки терапевтического радионуклида к патологическому очагу. И чем богаче будет арсенал таких лекарственных средств, тем в больших случаях они могут быть применимы, тем больше возможностей будет у специалистов ядерной медицины для лечения различных злокачественных новообразований.

Среди радионуклидов, используемых в ядерной медицине для диагностических исследований с помощью техники однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) лидирующее положение занимает радионуклид технеций-99м. К концу прошлого столетия ведущими радиофармацевтическими компаниями мира было создано и предложено к клиническому применению более 30 наименований диагностических радиофармпрепаратов на основе технеция-99м различного назначения. Однако, необходимость проведения диагностических процедур с максимальной специфичностью и чувствительностью, обуславливает интенсивный поиск соединений, которые будут служить основой диагностических радиофармацевтических препаратов нового поколения.

В радионуклидной терапии в настоящее время широко применяются бета-излучающие радионуклиды, одним из которых является радионуклид рений-188. По своим ядерно-физическим характеристикам он полностью отвечает требованиям, предъявляемым к радионуклиду терапевтического назначения. Поэтому наиболее актуальным является поиск "носителей" для терапевтических радионуклидов, которые обеспечат эффективное и специфическое связывание РФП с клетками-мишенями патологического очага. Два радионуклида 99тТс и 188К.е, являясь обладателями весьма привлекательных ядерно-физических характеристик для диагностики и терапии соответственно, обладают еще одним преимуществом - это генераторные радионуклиды, которые могут быть получены непосредственно в клинике из соответствующих промышленных генераторов. Именно этот факт во многом привлекает внимание к поиску, синтезу и изучению биологических свойств различных соединений, меченных этими радионуклидами, а затем и к разработке на их основе лекарственных форм радиофармацевтических препаратов диагностического или терапевтического назначения.

Определенные трудности в получении новых радиофармацевтических препаратов на основе 99шТс и 188Re вносит невозможность прямого введения этих радионуклидов в структуру большинства веществ (например аминокислот, пептидов, белков), которые могут стать "адресными носителями" в составе диагностического или лечебного РФП.

Для решения этой задачи, в последние годы внимание исследователей, работающих в сфере ядерной медицины, привлекает металлоорганический фрагмент трикарбонилтехнеция-99м (рения-188), описываемый формулой

М{СО)з (М= 99mTc, 188Re). Этот фрагмент входит в состав водорастворимого комплекса М(С0)з(Н20)з+ и обладает рядом физико-химических параметров, которые позволяют использовать его для прямого мечения различных биологически активных молекул радионуклидами 99тТс и 188Re. Поэтому среди такого рода комплексов в настоящее время ведется активный поиск

99т-т \ перспективных соединении, предназначенных для диагностики ( Тс) или

1 ЙЙ для терапии ( Re) различных патологических состояний. Исходя из этого исследование биологического поведения различных комплексов трикарбонилтехнеция-99м (рения-188) как потенциальных диагностических или терапевтических агентов является чрезвычайно актуальным.

Цель работы

Цель настоящего исследования заключается в экспериментальной оценке возможности использования комплексов цитрата и октреотида с 99шТс-трикарбонилом и 18^е-трикарбонилом для получения диагностических и лечебных радиофармацевтических препаратов.

Основные задачи исследования:

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить специфичность и прочность связывания комплексов 99шТс-трикарбонил цитрат, 99тТс-трикарбонил октреотид, 188Ке-трикарбонил цитрат и 188Е.е-трикарбонил октреотид опухолевыми клетками in vitro;

2. Изучить фармакокинетику комплексов 99тТс-трикарбонил цитрат, 99тТс-трикарбонил октреотид в организме лабораторных животных — опухоленосителей;

3. Оценить возможность визуализации опухолевых очагов у лабораторных животных при использовании комплексов трикарбонилтехнеция-99м.

1 ЯЯ

4. Оценить эффективность воздействия комплексов Re-трикарбонил цитрат и 18811е-трикарбонил октреотид на культуры опухолевых клеток по показателю их выживаемости;

1 RR

5. Изучить биологическое поведение комплексов Re-трикарбонил цитрат и 188Ке-трикарбонил октреотид у животных-опухоленосителей и дать прогноз относительно возможности достижения терапевтической дозы бета-излучения в экспериментальном опухолевом очаге;

6. Оценить влияние замены радионуклида технеций-99м на рений-188 в трикарбонильных комплексах цитрата и октреотида на их биологические характеристики.

Научная новизна исследования.

Новизна исследования заключается в том, что впервые: - исследованы динамика и характер накопления, а также получены количественные данные о специфическом связывании комплексов 99тТс-трикарбонил цитрат, 99шТс-трикарбонил октреотид, 188Яе-трикарбонил цитрат и 188Яе-трикарбонил октреотид с клетками меланомы В16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7;

- по критерию выживаемости in vitro показана эффективность воздействия

188 188 комплексов Re-трикарбонил цитрат и Re-трикарбонил октреотид на культуру опухолевых клеток меланомы В 16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7. Для клеток меланомы В 16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7 определены величины средней летальной концентрации изученых комплексов рения-188 и средней летальной дозы, создаваемой данными соединениями в монослое опухолевых клеток;

- исследована фармакокинетика комплексов 99тТс-трикарбонил цитрат и 99шТс-трикарбонил октреотид у животных с имплантированными меланомой и аденокарциномой молочной железы. Показана возможность визуализации данных опухолей при помощи ОФЭКТ;

188

- исследована фармакокинетика комплексов Re-трикарбонил цитрат и 188Ке-трикарбоиил октреотид у животных с имлантирова'нной меланомой и аденокарциномой молочной железы; оо

- показано значительное накопление комплексов Re-трикарбонил цитрат и

1 RR

Re-трикарбонил октреотид в экспериментальных опухолевых очагах, что свидетельствует о принципиальной возможности их использования в терапии злокачественных новообразований различного происхождения;

- по результатам проведенных экспериментов, показана возможность применения комплексов 99шТс-трикарбонил цитрат, 99тТс-трикарбонил октреотид, 188Ке-трикарбонил цитрат и 18^е-трикарбонил октреотид в ядерной медицине.

Научно-практическая значимость работы

Результаты проведенных исследований показывают, что комплексы 99тТс-трикарбонил цитрат, 99тТс-трикарбонил октреотид, 18^е-трикарбонил цитрат и 185^е-трикарбонил октреотид избирательно накапливаются клетками меланомы и аденокарциномы молочной железы in vitro и in vivo. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о возможности достижения терапевтической дозы бета-излучения в экспериментальном опухолевом

188 очаге при введении животным-опухоленосителям растворов Re

1 ЯЯ трикарбонил цитрат или Re-трикарбонил октреотид. Показана возможность визуализации экспериментальных опухолевых очагов после внутривенного введения 99тТс-трикарбонил цитрат или 99шТс-трикарбонил октреотид методом ОФЭКТ.

Вышеизложенное дает основание полагать, что в перспективе комплексы трикарбонилтехнеция-99м и трикарбонилрения-188 могут быть использованы для получения туморотропных радиофармацевтических препаратов диагностического и терапевтического назначения.

Принципиально важно отметить, что в процессе выполнения диссертационной работы для соединения 99тТс-трикарбонил цитрат был выполнен полный объем исследований, соответствующий требованиям, предъявляемым к доклиническим испытаниям диагностических РФП. Полученные экспериментальные данные дают основание полагать, что данное соединение может быть рекомендовано для клинического изучения.

Положения, выносимые на защиту:

1. В условиях in vitro 99тТс-трикарбонил цитрат и 99тТс-трикарбонил октреотид обладают тропностью к клеткам меланомы В 16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7;

2 99тТс-трикарбонил цитрат и 99тТс-трикарбонил октреотид проявляют выраженную туморотропность у животных с трансплантированными меланомой В 16 и аденокарциномой молочной железы Н^бЗб ; 3. С помощью 99шТс-трикарбонил цитрат и 99тТс-трикарбонил октреотид возможна визуализация экспериментальных опухолевых очагов у животных опухоленосителей методом однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ);

4. Замена радионуклида технеций-99м на рений-188 в трикарбонильных комплексах не влияет на их тропность к клеткам злокачественных новообразований - меланомы В 16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7 и фармакокинетику у животных-опухоленосителей;

1 XR

5. Количественная оценка цитотоксического действия Re-трикарбонил цитрат и 188Яе-трикарбонил октреотид на клетки меланомы В 16 и аденокарциномы молочной железы MCF 7;

6. Уровни поглощенных доз в монослое опухолевых клеток при воздействии

188 188 на них Re-трикарбонил цитрат и Re-трикарбонил октреотид, соответствующие 37% выживаемости в опухолевых очагах меланомы В 16 и аденокарциномы молочной железы Н^бЗб у животных - опухоленосителей после внутривенного введения указанных комплексов.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы были представлены и обсуждены на: Всероссийской научно-технической конференции "Современные проблемы ядерной медицины и радиофармацевтики" (Обнинск, 2002), конгрессе Европейской ассоциации ядерной медицины (Амстердам, 2003 г.), IV Международной конференции по ядерной и радиационной физике (Алматы, 2003 г.), IV Российской конференции по радиохимии (Озерск, 2003 г.), Российской конференции "Современные проблемы ядерной медицины и радиофармацевтики" (Дубна, 2004 г.), 12-м Европейском симпозиуме по радиофармацевтике и радиофармацевтическим препаратам (Сопот, 2004 г.), Ш съезде Общества ядерной медицины( Дубна, 2004 г.), 5-ой Между-народной конференции "Ядерная и радиационная физика" (Алматы,2005), Международном симпозиуме по технецию (Оараи,

Япония, 2005 г.), Ill Всероссийском национальном конгрессе лучевых диагностов и терапевтов "Радиология-2009" (Москва, 2009 г.), 7-ой международной конференции "Ядерная и радиационная физика" (Алмааты, 2009 г.), конгрессе Европейской ассоциации ядерной медицины (Барселона, 2009 г.), VI Российской конференции по радиохимии "Радиохимия-2009" (Москва, 2009 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 20 работ, из них 6 публикации в отечественных и зарубежных журналах, 14 - в материалах международных (8) и Российских (6) конференций, съездов и симпозиумов.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 144 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, заключения и выводов, иллюстрирована 22 рисунками и 15 таблицами. Библиографический указатель включает 119 источников, из них 24 отечественных и 95 иностранных.

Заключение Диссертация по теме "Радиобиология", Клементьева, Ольга Евгеньевна

ВЫВОДЫ

По результатам выполненных экспериментов, показана перспективность применения в ядерной медицине комплексов 99тТс-188 трикарбонил и Re-трикарбонил с цитратом и октреотидом в качестве основы для создания радиофармацевтических препаратов диагностического и терапевтического назначения, что подтверждается следующими выводами:

1. Комплексы 99гаТс-трикарбонил цитрат и 18811е-трикарбонил цитрат обладают неспецифической туморотропностью и прочно связываются со структурами опухолевых клеток в условиях in vitro. Комплексы 99тТс-трикарбонил октреотид, и 188Ке-трикарбонил октреотид проявляют рецептор-специфическую афинность к опухолевым клеткам, экспрессирующим соматостатиновые рецепторы.

2. 99шТс-трикарбонил цитрат и 99шТс-трикарбонил октреотид обладают выраженной туморотропностью у животных с перевитыми опухолями меланомы и аденокарциномы молочной железы. Подтвержден прогноз о степени удержания изученного соединения в экспериментальном опухолевом очаге, данный по значениям прочности связывания 99тТс-трикарбонил цитрат и 99тТс-трикарбонил октреотид с опухолевыми клетками в условиях in vitro.

3. Визуализация опухолевых очагов при использовании комплексов трикарбонилтехнеция-99м возможна в сроки, определенные по данным их фармакокинетики. 99тТс-трикарбонил цитрат может быть применен в диагностике недиф-ференцированных сарком с превалирующим сосудистым компонентом, а также дифференцированных ангиосарком. 99тТс-октреотид может быть применен в диагностике злокачественных новообразований, характеризующихся сверхэкспрессией соматостатиновых рецепторов.

4. Замена радионуклида 99шТс на 188Яе в комплексах трикарбонил цитрат и трикарбонил октреотид не изменяет их туморотропность и фармакокинетику.

5. В диапазоне объемных активностей 242 — 430 кБк/мл (доза бета-излучения на монослой 0,8 - 1,4 Гр) доказан выраженный цитотоксический эффект комплексов трикарбонилрения-188 для клеток меланомы В 16 и аденокарциномы молочной железы МСБ 7.

188 188

6. Комплексы 11е-трикарбонил цитрат и Яе-трикарбонил октреотид могут быть использованы в ядерной медицине в комплексной терапии ряда онкологических заболеваний, что подтвержается расчетом поглощенных доз, подведенных к экспериментальным опухолевым очагам.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Резюмируя результаты, полученные при выполнении экспериментальной части данной диссертационной работы и их обсуждение можно отметить следующее.

В преломлении к поставленной цели полученные данные позволили судить о возможности применения комплексов трикарбонилтехнеция и трикарбонилрения для создания лекарственных форм диагностических и терапевтических радиофармпрепаратов. В настоящей работе впервые был проведен всесторонний анализ биологического поведения соединений, представляющих собой "функциональные пары", выстроенные по принципу диагностика — терапия и обладающие как неспецифической, так и специфической туморотропностью. Получены радиобиологические характеристики соединений трикарбонилрения-18 8, которые позволили судить о возможности их применения в радионуклидной терапии.

Отмечена неспецифическая туморотропность комплекса 99шТс-трикарбонил цитрат, которая вероятнее всего определяется туморотропными свойствами комплексообразующей функциональной группы трикарбонил технеция. Это подтвержадается различием биологического поведения цитратного комплекса, полученного путем восстановления технеция-99м двухвалетным оловом и комплекса 99mTc-TK Cit.

Специфическое связывание 99тТс-трикарбонил октреотид с опухолевыми клетками и его туморотропность связаны, прежде всего, с сохранением рецепторной специфичности изученного комплекса. Это подтвержено характером накопления и вымывания 99шТс-ТК Окт в экспериментах in vitro, а также поведением 99тТс-ТК Окт в организме животных-опухоленосителей.

Некоторое несоответствие биологического поведения в условиях in vitro и in vivo комплексов 99mTc-TK Cit и 99шТс-ТК Окт, отмеченное для аденокарциномы молочной железы, может быть объяснимо морфологическими особенностями конкретной трансплантированной опухоли молочной железы. Известно, что спонтанные аденокарциномы, как и другие стромальные опухоли, характеризуются недостаточной васкуляризацией. Экспериментальная опухоль, полученная при трансплантации опухолевых клеток по своим морфо-физиологическим характеристикам является не вполне адектватной моделью. Поэтому однозначно отвергать возможность получения корректной диагностической информации при диагностике опухолей молочной железы с помощью изученных комплексов было бы несколько преждевременно.

При анализе данных получено четкое понимание, что ни один из изученных нами комплексов не представляет собой универсального средства для диагностики злокачественных новообразований. Так же- как и использование in vitro методов для оценки функциональной пригодности соединения не отменяет его изучения в условиях in vivo.

Вероятнее всего ни 188Re-TK Cit ни 188Re-TK Окт не найдут применения в ядерной онкологии как моно-терапевтические средства. Однако их применение может быть обосновано в качестве компонента комплексной или комбинированной терапии.

Так 99mTc-TK Cit может быть применен в диагностике, a 188Re-TK Cit в терапии недифференцированных сарком с превалирующим сосудистым компонентом, а также дифференцированных ангиосарком (ангиоэндотелиом, ангиоперицитом, ангиолейомиобластом кровеносных или лимфатических сосудов).

Октреотид, меченный технецием-99м несомненно предназначен для диагностики злокачественных новообразований, характеризующихся сверхэкспрессией соматостатиновых рецепторов. Комплекс 99шТс-ТК Окт показал высокую афинность к малигнизированным клеткам с высоким уровнем экспрессии соматостатиновых рецепторов (MCF 7) в условиях in vitro. Подтверждение его диагностической ценности является предметом продолжения работ по получению лекарственной формы РФП с использованием расширенного ряда экспериментальных моделей различных злокачественных новообразований.

Расчетные данные о дозах бета-излучения рения-188, создаваемых в экспериментальных опухолевых очагах дают основание полагать, что

188 комплексы Re-трикарбонил цитрата и октреотида перспективны в плане дальнейшей разработки терапевтических РФП.

Высокие показатели аккумулированной активности после внутривенного введения трикарбонильных комплексов рения-188 в мочевом пузыре, кишечнике и печени свидетельствуют о преимущественной роли этих органов в выведении. Однако хорошо известно, что гастроэнтероколиты и лучевые циститы, возникающие при введении радионуклидов с целью диагностики или терапии новообразований, не являются факторами, ограничивающими применение радионуклидной диагностики или радионуклидной терапии [119]. Учитывая, что основной вклад в облучение органов ЖКТ и мочевого пузыря вносит излучение рения-188, находящегося в содержимом этих органов, для уменьшения дозовой нагрузки при введении комплексов можно рекомендовать меры, направленные на усиление диуреза.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Клементьева, Ольга Евгеньевна, Москва

1. Ядерная медицина, ч.1: Учебное пособие. / Schicha G., Schober О. "Neklearmedizin"/ Перевод с нем. под ред. Шлыгиной O.E., Борисенко А.Р.- Алматы: "Sansam" 2003 - 136 с.

2. Радионуклидная диагностика для практических врачей, /под ред. Лишманов Ю.Б., Чернов В.И. Томск: STT - 2004 - 394 с.

3. Anger Н.О. Radionuclide imading in Medicine. Theory and Practice. ISA Trans. 1966-5 -P. 311-334.

4. Терехов В.И. Современное состояние ядерной медицины. //Новости лучевой диагностики — 1999 — №2 — С. 30-32

5. Стивен Дж. Матер Новые горизонты в применении радиофармацевтических препаратов. Технический обзор. // Бюллетень МАГАТЭ 45/1 - июнь 2003 г. - С. 62 - 65

6. Кодина Г.Е. Методы получения радиофармацевтических препаратов и радионуклидных генераторов для медицины. "Изотопы"/ под ред. Баранов В.Ю. Москва: ИздАТ - 2000 - С. 642 - 664.

7. Münze R. // Proc. Int. Seminar on "Radioisotopes in Life Sciences".-Archamps. ESI 1996 - V. 42.

8. Adelstein S. J., Manning F.D. (Ed.) // Isotopes for Medicine and the Life Sciences Washington: D.C. National Academy Press - 1995 -p.132.

9. Reisinger I., Bouslavitozki K.N., Brenner W. et al. Somatostatin receptor scintigraphy in small-cell lung cancer: results of multicenter study.// J.Nucl.Med. 1998 -V. 39 - P. 224-227

10. United States Pharmacopoeia // USP 24 P. 1327

11. Цыб А.Ф., Дроздовский Б.Я. Радионуклидная терапия. Опыт, проблемы, перспективы. Атомная стратегия XXI — 2003 - декабрь, С. 14

12. Наркевич Б.Я., Ширяев С.В. Методические основы радионуклидной терапии. // Мед. радиол, рад. безопасность 2003 - 49- № 5 — С. 35 -44

13. Jurisson, S., Berning, D., Wei, J., and Dangshe, M. Coordination Compounds in Nuclear Medicine // Chem. Rev. 1993 - 93 - P. 1137-1156.

14. Reichert, D. E., Lewis, J. S., and Anderson, C. J. Metal complexes as diagnostic tools. // Coord. Chem. Rev. 1999 - 184 - P. 3 - 66.

15. Volkert, W. A., and Jurisson, S. Technetium-99m Chelates as Radiopharmaceuticals.// Topics in Current Chemistry 1996 - Vol. 176, P. 123148. Springer-Verlag Berlin, Heidelberg,.

16. Schubiger, P. A., Alberto, R., and Smith, A. Vehicles, Chelators, and Radionuclides: Choosing the "Building Blocks" of an Effective Therapeutic Radioimmunoconjugate.// Bioconjugate Chem. 1996 - 7 (2) - P.165-179.

17. Horn, R., and Katzenellenbogen, J. Technetium-99m labeled receptor-specific small-molecule radiopharmaceuticals: recent developments and encouraging results. // Nucl. Med. Biol. 1997 - 24 - P. 485-498.

18. Dilworth, J. R., and Parrott, S. The biomedical chemistry of technetium and rhenium. // Chem. Soc. Rev. 1998 - 27(Suppl.) - P. 43-55.

19. Олейник H.A., Румянцев П.О., Ильин A.A. и др. Применение технетрила (МИБИ) в диагностике опухолей щитовидной железы и метастазов папиллярного рака щитовидной железы в лимфоузлы шеи.// Мед. радиология и рад. безопасность 1999 - 44(1) - С. 35 - 43.

20. Сысоева Е.М., Волженин В.Е., Ковтун Н.Н. Применение маммо-сцинтиграфии в комплексной лучевой диагностике заболеваниймолочных желёз.// Материалы Всероссийского конгресса лучевых диагностов Москва 2007 - С. 363.

21. Baldari S. et al. 99mTc-MIBI SPET in brain tumors // Q J Nucl Med. -2002 -46.-P. 336-45.

22. Sathekge M.M., Mageza R.B. et al. Evaluation of thyroid nodules with technetmm-99m MIBI and technetium-99m pertechnetate// Head Neck.-2001 -V. 23, №4-p. 305-10.

23. Torregnosa J.V., Fernandez-Cruz L., Canalejo A., et al. 99mTc-sestamibi scintigraphy and cell cycle in parathyroid glands of secondary hyperparathyroidism// World J. Surgery 2000 - 24 (11) - P. 1386 - 1390.

24. Alberto R., Schibli R., Waibel R. Abram U, Schubiger AP. Basic aqueous chemistry of M(OH2)3(CO)3.+ (M=Re, Tc) directed towards radiopharmaceutical application.// Coordination Chemistry Rev. 1999 - P. 901919.

25. Alberto R., Schibli R. // Patent WO 98/48848 of 05.11.98, A61K 51/04.

26. Alberto R., Ortner K., Wheatley N, Schibli R, Schubiger AP. Synthesis and properties of boranocarbonate: a convenient in situ CO source for the aqueous preparation of 99тТс(ОН2)з(СО)з.+. //J. Am. Chem. Soc. 2001 -123 - P. 3135-3136.

27. Горшков Н.И., Лумпов A.A., Мирославов A.C., Суглобов Д.Н. Синтез иона Тс(С0)з(Н20)з.+ и изучение его взаимодействия с гидроксил-ионом в водных растворах// Радиохимия — 2000 — Т.42, №3 — С. 213217

28. Miroslavov A.E., Gorshkov N.I., Lumpov A.A. et al. Synthesis of Aqueous Technetium Tricarbonyl Halides. First Data on Their Pharmakokinetics // Quot. J. Nucl. Med. 1998 - V. 42, No. 3 - p. 19.

29. Горшков Н.И., Мирославов А.Е., Лумпов А.А., Суглобов Д.Н. RF Патент 2125017.

30. Alberto, R., Schibli, R., Waibel, R., Abram, U., and Schubiger, A. Basic aqueous chemistry of М(ОН2)з(СО)з.+(М ) Re, Tc) directed towards radiopharmaceutical application.// Coord. Chem. Rev. 1999 - P. 901-919.

31. Sang Hyun Park, Sepp Seifert, Hans-Jurgen Pietzsch Novel and Efficient Preparation of Precursor 188Re(OH2)3(CO)3.+ for the Labeling of Biomolecules// Bioconjugate Chem. 2006 — 17 - P. 223-225.

32. J.R.Ballinger, M.S. Cooper, S.J. Mather. Tc(CO)3.+ chemistry: a promising new concept for SPECT? Eur. J. Nucl. Med. Imaging, 31, 304 -305 (2004).

33. M.J. Welch, J.S.Lewis. Tc(CO)3.+ chemistry: a promising new concept for SPECT? // Eur. J. Nucl. Med. Imaging 2003 - 30 - P. 1302.

34. M. Lipowska, R. Cini, G. Tamasi et al. Complexes Having the fac-{M(CO)3}+ Core (M ) Tc, Re) Useful in Radiopharmaceuticals: X-ray and NMR Structural Characterization and Density Functional Calculations of

35. Species Containing Two sp3 N Donors and One sp3 О Donor // Inorg. Chem. 2004 - 43 - P. 7774 - 7783.

36. Schibli R., Schubiqer P.A. Current use and future potential of organometallic radiopharmaceuticals. //Eur. J. Nucl. Med. 2002 - V.29, №11-P. 1529-1542.

37. Egli A., Alberto R., Taunahill L. et al. Organometallic 99mTc-aquaion labels peptide to an unprecedented high specific activity. //J. Nucl. Med. 1999 -V.40-P. 1913 - 1917.

38. Soukhov V., Fadeev N., Suglobov D., Kodina G. 99mTc-Carbonil Halides: The new agent for Nuclear Medicine // Eur. J. Nucl. Med. 1999 - 9 - P. 990.

39. Д.Н. Суглобов, A.E. Мирославов, E.M. Левицкая и др. Высшие карбонилы технеция (I). Перспективы применения в радиофармацевтике.// Тезисы Пятой Российской конференции по радиохимии "Радиохимия 2006" Дубна, 23-27 октября 2006 г.

40. Zhang X. Zh., Wang X. В., Wen Н.Т. Technetium, Rhenium and other metals in Chemistry and Nuclear Medicine. Ed. Nicolini M., Mazzi A. // SGEditorial Padova - 2002 - P. 439 - 442.

41. Hao G.Y., Zang J.Y., Jia F et al. // IsoLink mini-symposium (2003) -August 23, 2003 Amsterdam, The Netherlands - P. 527 - 530.

42. Guiyang Hao, Jianying Zangi, Boli Lilu Preparation and biodistribution of novel "mTc(CO)3-CNR complexes for myocardial imaging// Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals 2007 — 50 - P. 13-18.

43. Kothari KK, Satpati D, Joshi S et all. 99mTc carbonyl t-butyl isonitrile: a potential new agent for myocardial perfusion imaging // Nucl Med Commun.-2005 Feb;26(2)-P.155 - 161.

44. M. Dyszlewski, H. M. Blake, J. L. Dahlheimer, C. M. Pica, D. Piwnica-Worms. Characterization of a novel 99mTc-carbonyl complex as a functional probe of MDR1 P-glycoprotein transport activity.// Molecular Imaging -2002 1 - P.24.

45. Guiyang Hao, Jianying Zangi, Boli Lilu. Preparation and biodistribution of novel 99mTc(CO)3-CNR complexes for myocardial imaging. //J Label Compd Radiopharm -2007 50-P. 13-18.

46. Hao G.Y., Zang J.Y., Jia F et al. // IsoLink mini-symposium (2003) -August 23, 2003 Amsterdam, The Netherlands - P. 527 - 530.

47. P.Blauenstein, E.Garcia Garayoa, D.Ruegg et al. Experience with biomolecule-labeling using the Tc(I) tricarbonyl moiety // IsoLink minisymposium (2003) August 23, 2003 Amsterdam, The Netherlands, p. 527 - 530.

48. R.I.J.Feitsma Labeling of thyroid stimulating hormone// IsoLink minisymposium (2003) August 23, 2003 - Amsterdam, The Netherlands - P. 110-113

49. M.Lipowska, E.Malveaux, H.He et al. Synthesis, characterization and evaluation of a novel Tc-99m tricarbonyl complex as a potential renal imaging agent//J.Nucl.Med. 2003 -44 -P.1134-SNM.

50. L.Aloj, M.R.Panico, L.D. D'Andréa et al. In vivo and in vitro characterization of histidine tagged CCK8 labeled with 99mTc-tricarbonyl //Eur.J.NucLMed and Molecular Imaging 2003 -30, Suppl.2 - S183.

51. K. K. Kothari, N. K. Pillarsetty, K. V. Katti, Volkert, W. A. Characterization of complexation reactions of mono- and bidentate-hydroxymethyl phosphine ligands with the organometallic "mTc(I)(OH2)3 (CO)3+ synthon.// Radiochim. Acta 2003 - 91-P.53-57.

52. K.K. Kothari, K. Raghuramanb, N.K. Pillarsetty et al. Syntheses, in vitro and in vivo characterization of a 99mTc-(I)-tricarbonyl-benzylaminodihydro-xymethyl phosphine (NP2) chelate.// Applied Radiation and Isotopes — 2003 58 - P.543-549.

53. T. Chu, J. Xie, and X. Wang. // Hejishu- 2002 25 - P.361.

54. K. Kothari, S. Joshi, M. Venkatesh et all. Synthesis of 99mTc(CO)3-mebrofenin via 99mTc(OH2)3(CO)3.+ precursor and comparative pharmacokinetics studies with 99mTc-mebrofenin.//J. Label. Compd. Radiopharm. 2003 - 46 - P. 633-644.

55. D. Djokic, D. Jankovic. Biological evaluation and comparison of three different procedures for labelling of amino acids tyrosine and lysine with technetium-99m. // J. Label. Compd. Radiopharm. 2007 - 50 - P. 155163.

56. Decristoforo C., Santos I., Pietzsch H. J. et al. Comparison of in vitro and in vivo properties of 99mTc.cRGD peptides labeled using different novel Tc-cores//Q. J.Nucl. Med. Mol. Imaging 2007 - 51- P.33-41.

57. J. F. Tait, C. Smith, and D. F. Gibson. Development of Annexin V Mutants Complex Suitable for Labeling with Tc(I)-Carbonyl Complex.// Bioconjugate Chem. 2002 -13 - P. 1119-1123.

58. Mukheijeea A., Kothari K., To'th G. et all. 99mTc-labeled annexin V fragments: a potential SPECT radiopharmaceutical for imaging cell death. Nuclear Medicine and Biology 33 (2006) 635-643

59. S.R. Banerjee, M.K. Levadala, N. Lazarova et al., Bifunctional single amino acid chelates for labeling of biomolecules with the Tc(CO)3.+ and [Re(CO)3]+ cores // Inorg. Chem. 2002 - 41 - P.6417-6425.

60. La Bella R, Garcia-Garayoa E, Langer M, et al. In vitro and in vivo evaluation of a 99mTc(I)-labeled bombesin analogue for imaging of gastrin releasing peptide receptor-positive tumors.// Nucl. Med. Biol. 2002 -29 -P.553- 560.

61. La Bella R, Garcia-Garayoa E, Bahler M, Blauenstein P, et al. 99mTc(I)-postlabeled high affinity bombesin analogue as a potential tumor imaging agent. //Bioconjug. Chem. -2002 -13 P.599- 604.

62. Garci'a-Garayoa E, Allemann-Tannahill L, Blauenstein P, et al. In vitro and in vivo evaluation of new radiolabeled neurotensin (8-13) analogues with high affinity for NT1 receptors.// Nucl. Med. Biol. 2001- 28 - P.75-84.

63. Garci'a-Garayoa E, Blauenstein P, Bruehlmeier M, et al. Preclinical evaluation of a new, stabilized neurotensin (8-13) pseudopeptide radiolabeled with 99mTc. // J. Nucl. Med. 2002 - 43- P.374- 383.

64. E. G. Garayoa, D. Riiegg, P. Blauenstein, et al. Improving the Tumor Uptake of 99mTc-Labeled Neuropeptides Using Stabilized Peptide Analogues. // Cancer Biotherapy & Radiopharmaceuticals 2004 - V. 19, № 2 - P. 181-188.

65. Garci'a-Garayoa E, Maes V, Blauenstein P, Blanc A, et al. Double-stabilized neurotensin analogues as potential radiopharmaceuticals for NT receptor-positive tumors. // Nucl. Med. Biol. -2006 -33 P. 495-503.

66. E. G. Garayoa, D. Riiegg, P. Blauenstein, et al. Chemical and biological characterization of new Re(CO)3/"mTc.(CO)3 bombesin analogues. //Nucl. Med. and Biol. 2007 - 34 - P. 17-28.

67. C. Mtiller, A. Hohn, P. A. Schubiger, R. Schiblil. Preclinical evaluation of novel organometallic 99mTc-folate and 99mTc-pteroate radiotracers for folate receptor-positive tumour targeting. //Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging -2006-33-P.1007-1016.

68. Labelling of small biomolecules using novel Technetium-99m cores // Technical reports ser. N 459. Viena, IAEA - 2007- P. 129 -140.

69. Byung Chul Lee, Dong Hyun Kim, Jae Hak Lee et al. 99mTc(CO)3-15-N-(Acetyloxy)-2-picolylamino.pentadecanoic Acid: A Potential Radiotracer for Evaluation of Fatty Acid Metabolism// Bioconjugate Chem. 2007 - 18 -P.1332-1337.

70. Y. Yang, J. X. Zhang, J. J. Wang, L. Zhu. Two novel procedures of preparation for Tc(CO)2(NO).2+ labeled by EHIDA and its biodistribution. //Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 2007 -Vol. 273, No.l -P.31-36 .

71. Zhang Xiaobo, Zhu Lin, Ding Shaoke & Liu Boli. Primary study of a novel Tc-tricarbonyl cocaine analogue as the potential DAT imaging agent // Chinese Science Bulletin 2005 -Vol. 50 No. 8 - P.761—764.

72. R. Schibli, P. A. Schubiger Review article Current use and future potential of organometallic Radiopharmaceuticals. // Eur. J. of Nucl. Med. 2002 -Vol. 29, No. 11 - P. 1529 - 15421 oo

73. J.He, C.Liu, J.L.Venderheyden et al. Radiolabeling morpholinos with Re carbonyl provides improved in vitro and in vivo stability to Re-oxidation // J. Nucl. Med. 2003 - 44 - P.326-SNM.

74. C. Miiller, P. A. Schubiger, R. Schibli. Isostructural folate conjugates radiolabeled with the matched pair 99mTc/188 Re: a potential strategy fordiagnosis and therapy of folate receptor-positive tumors // Nucl. Med. and Biol. 2007 - 34 - P.595-601.

75. Jiaoyun Xia, Yongxian Wang, Junfeng Yu et all. Synthesis, in vitro and in1 R8vivo behavior of Re(I)-tricarbonyl complexes for the future functionalization of biomolecules. // J. of Radioanalytical and Nucl. Chem. -2008 Vol. 275, No.2 - P.325-330.

76. Kanchan Kothari, Ketaki Bapat, Aruna Korde et all. Radiochemical and Biological Studies of 188Re Labeled Monoclonal Antibody- CAMA3C8 Specific for Breast Cancer. // Indian J. of Nucl. Med. 2004 - Vol. 19, No. 1, March-P. 47-50.

77. A. Antoccia, G. Baldazzi, M. Bello et al. Simulations and tests for metabolic radiotherapy with l88Re. // Nucl. Phys. Biol. (Proc. Suppl.) 2007 - 172 -P. 303-307.

78. A. Antoccia, G. Baldazzi, A. Banzato et al. 188Rhenium induced cell death and apoptosis in a panel of tumor cell lines. // Nucl. Instrum. Meth. 2007 -571 -Nl-2 SPEC. ISS. - P. 471-474.

79. Kim De Ruyck, Bieke Lambert, Klaus Bacher et al. // Biologic Dosimetry1 OO 1 O 1of Re-HDD Lipiodol Versus ,JT-Lipiodol Therapy in Patients with Hepatocellular Carcinoma.// J. of Nucl. Med. 2004 - Vol. 45, No. 4 - P.

80. Bayly, S. R., Fisher, C. L., Storr, T., et al. Carbohydrate conjugates forf\f) 1 OOmolecular imaging and radiotherapy: Tc(I) and Re(I) tricarbonyl complexes of Ar-(2-hydroxybenzyl)-2-amino-2-deoxy-D-glucose.// Bioconjugate Chem. 2004 - 15 - P.923-926.

81. P. D. Raposinho, J. D.G. Correia, S. Alves et all. A 99mTc(CO)3-labeled pyrazolyl- a-melanocyte-stimulating hormone analog conjugate for melanoma targeting // Nuclear Medicine and Biology. 2008 — 35 - P. 91- 99.

82. V.Cortez-Retamozo, T. Lahoutte, V. Caveliers et all. 99mTc-Labeled Nanobodies: A New Type of Targeted Probes for Imaging Antigen Expression // Current Radiopharmaceuticals 2008 - 1 - P. 37-41.

83. Zhang X. Zh., Wang X. В., Wen H.T. Technetium, Rhenium and other metals in Chemistry and Nuclear Medicine. /Ed. Nicolini M., Mazzi A. -SGEditorial, Padova 2002- P. 439 - 442.

84. E. Garci'a Garayoa, D. Riiegg, P. Blauenstein et all. Chemical and biological characterization of new Re(CO)3/99mTc.(CO)3 bombesin analogues// Nuclear Medicine and Biology- 2007-34 P. 17-28.

85. J. Du, J. Hiltunen, M. Marquez, S. Nilson, and A. R. Holmberg, Technetium-99m labelling of glycosylated somatostatin-14//Appl. Radiat. Isot. 2001 - V. 55, №2 - P. 181-187.

86. Лабораторный регламент "Набор для получения цитратного комплекса технеция-99м для инъекций по упрощенному методу" 107/98. -Институт биофизики МЗ СССР. М. - 1974 - 20 с.

87. Puck ТТ, Marcus PI. Action of x-rays on mammalian cells.// J. Exp. Med. -1956-103-P. 653-666.

88. Культура животных клеток. Методы/ под ред. Р. Фрешни. Москва: Мир- 1989-333 с.

89. Гольдберг Е.Д., Дыгай A.M., Шахов В.П. Методы культуры ткани в гематологии. Томск: ТГУ — 1992— с. 237.

90. Эмануэль H.H. Кинетика экспериментальных опухолевых процессов. М.: Наука-1977-416 С.

91. Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных (Приказ Минздрава СССР №755) М. - 1977.

92. Эвтаназия экспериментальных животных. Методические рекомендации. — М. — 1985.

93. Извлечение из "Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей" ЕЭС, Страсбург — Ланималогия — 1993 — №1, С.29

94. Бесядовский Р.А, Иванов К.В., Козюра А.К. Справочное руководство для радиобиологов // М.: Атомиздат -1978-С.90-91.

95. Loeviger R., Büdingen Т., Watson Е. MIRD Primer for Absorbed Dose Calculations.// Soc. OfNucl. Med. 1988.

96. Spaic R., Petrovic В., Dragovic M., Toskovic F. Referent 3D solid tumour model and absorbed dose calculation at cellular level in radionuclide therapy.// World Journal of Niclear Medicine 2007 - V. 6, №1- P. 45 - 51.

97. Тюбиана M., Дютрекс Ж., Жокее П. Физические основы лучевой терапии и радиобиологии. М.: Медицина — 1969 — С. 450 — 460.

98. Е. Dadachova, J. D. Nosanchuk, Li Shi. Dead cells in melanoma tumors provide abundant antigen for targeted delivery of ionizing radiation by a mAb to melanin//PNAS 2004 - vol. 101, No. 41- P. 14865 - 14870.

99. G. Keller, A. V. Schally, A. Nagy et al. Effective therapy of experimenttal human malignant melanomas with a targeted cytotoxic somatostatin analogue without induction of multi-drug resistance proteins// Int. Journal of Oncology- 2006-28-P. 1507-1513,

100. P. M. Smith-Jones, С. Bischof, M. Leimer et al. DOTA-Lanreotide: А Novel Somatostatin Analog for Tumor Diagnosis and Therapy// Endocrinology-1999-Vol. 140, No. 11 P. 5136-5148.

101. R. Freudenberg; M. Andreeff; L. Oehme; J. Kotzerke. Dosimetry of cell-monolayers in multiwell plates // Nuklearmedizin Schattauer 2009 -3 - P. 120 - 126.

102. Кронгауз A.H., Ляпидевский B.K., Фролова A.B. Физические основы клинической дозиметрии. М.: Атомиздат - 1969 - С. 278 - 279.

103. Шмакова Н.М., Куцало П.В., Норсеев Ю.В. и др. // Мед. радиология и рад. безопасность, 2002, № 3, с. 5 — 9

104. Murugesan S., Shetty S.J., Noronha О.Р. et al. Technetium-99m-cyclam AK 2123: a novel marker for tumor hypoxia //Appl. Radiat. Isot. 2001 -Vol. 54 - P. 81-88.

105. Разработка технологий диагностических и терапевтических препаратов для ядерной медицины на основе специфических к рецепторам соединений и оптимизация нейтрон- и фотон-захватной терапии // Отчет о НИР, приложение Б 2007- Москва ГНЦ — ИБФ.

106. Kjerstin Bruus-Jensen, Methoden zur radiomarkierung peptidischer tracer18 99mmit F und Tc fur die nuklearmedizinische diagnostik.// Dissertation -Institut für radiochemie der technischen Universität, München 2006 — 166 P.

107. T. Urashima, H. Nagasawa, K. Wang et al. Induction of Apoptosis in Human Tumor Cells after Exposure to Auger Electrons: Comparison with

108. Gamma-Ray Exposure.// Nucl Med Biol. 2006 November - 33(8) - P. 1055 -1063.

109. E.Kinnaert, R. Morandini, S. Simon et all. The Degree of Pigmentation Modulates the Radiosensitivity of Human Melanoma Cells // Radiat. Res. -2000-V. 154-P. 497-502.1 ЙЯ

110. Liepe К., Kropp J., Hliscs R. Et al. Dosimetry of Re-hydroxyethylidene Diphosphonate in human prostate cancer skeletal metastases // J. Nucl. Med. 2003 - V. 44 - P. 953 - 960.

111. Касаткин Ю.Н., Пурижанский И.И. Двадцатилетний опыт радиойод-терапии больных токсическим зобом // Московский медицинский журнал -1999 -№ 1 С. 17-19.