90 Nb: potential radionuclide for application in immuno-PET : development of appropriate production strategy and first in vivo evaluation of 90 Nb-labeled monoclonal antibody

Die Nuklearmedizin ist ein modernes und effektives Werkzeug zur Erkennung und Behandlung von onkologischen Erkrankungen. Molekulare Bildgebung, die auf dem Einsatz von Radiopharmaka basiert, beinhaltet die Einzel-Photonen-Emissions-Tomographie (SPECT) und Positronenemissions¬tomographie (PET) und ermoglicht die nicht-invasive Visualisierung von Tumoren auf nano-und picomolarer Ebene.rnDerzeit werden viele neue Tracer fur die genauere Lokalisierung von kleinen Tumoren und Metastasen eingefuhrt und hinsichtlich ihrer Eignung untersucht. Die meisten von ihnen sind Protein-basierte Biomolekule, die die Natur selbst als Antigene fur die Tumorzellen produziert. Dabei spielen Antikorper und Antikorper-Fragmente eine wichtige Rolle in der Tumor-Diagnostik und Behandlung. Die PET-Bildgebung mit Antikorpern und Antikorperfragmenten bezeichnet man als immuno-PET. Ein wichtiger Aspekt hierbei ist, dass entsprechende Radiopharmaka benotigt werden, deren Halbwertszeit mit der Halbwertszeit der Biomolekule korreliert ist.rnIn neueren Arbeiten wird 90Nb als potenzieller Kandidat fur die Anwendung in der immuno-PET vorgeschlagen. Seine Halbwertszeit von 14,6 Stunden ist geeignet fur die Anwendung mit Antikorperfragmenten und einige intakten Antikorpern. 90Nb hat eine relativ hohen Anteil an Positronenemission von 53% und eine optimale Energie fur die β+-Emission von 0,35 MeV, die sowohl eine hohe Qualitat der Bildgebung als auch eine niedrige Aktivitatsmenge des Radionuklids ermoglicht.rnErsten grundlegende Untersuchungen zeigten: i) dass 90Nb in ausreichender Menge und Reinheit durch Protonen-Bombardierung des naturlichen Zirkonium Targets produziert, ii) aus dem Targetmaterial in entsprechender radiochemischer Reinheit isoliert und iii) zur Markierung des monoklonalen Antikorpers (Rituximab) verwendet werden kann und iv) dieser 90Nb-markierte mAb eine hohe in vitro Stabilitat besitzt. Desweiteren wurde eine alternative und schnelle Abtrennungsmethode entwickelt, die es erlaubt 90Nb, mit einer geeigneten radiochemischen und radionuklidischen Reinheit fur eine anschliesende Markierung von Biomolekulen in einer Stunde zu aufzureinigen. Schlieslich wurden erstmals 90Nb-markierte Biomolekulen in vivo untersucht. Desweiteren wurden auch Experimente durchgefuhrt, um den optimalen bifunktionellen Chelatbildner (BFC) fur 90Niob zu finden. Mehrere BFC wurden hinsichtlich Komplexbildung mit NbV untersucht. Desferrioxamin (Df) erwies sich als geeignetster Chelator fur 90Nb. Der monoklonale Antikorper Bevacizumab (Avastin®) wurde mit 90Nb markiert und eine Biodistributionsstudie und eine PET-Untersuchung durchgefuhrt. Alle diese Ergebnisse zeigten, dass 90Nb ein vielversprechendes Radionuklid fur die Immuno-PET ist, welches sogar fur weitere kommerzielle Anwendungen in der klinischen Routine geeignet zu sein scheint.rn%%%%Nuclear medicine is a modern and highly effective tool for the detection and treatment of oncological disease. Molecular imaging based on radiotracers includes single photon emission tomography (SPECT) and positron emission…