Entwicklung von hochaffinen 18F-markierten Radiotracern zur molekularen Bildgebung des Adenosin-A2A-Rezeptors mittels Positronen-Emissions-Tomographie

Ziel: Die Bildgebung des Adenosin-A2A-Rezeptors mittels PET gilt hinsichtlich der Frühdiagnostik neurodegenerativer und neuroonkologischer Erkrankungen als vielversprechend. Für die Entwicklung neuer 18F-Tracer basierend auf einer Pyrazolo[2,3-d]pyrimidin-Leitverbindung [1] wurden 21 fluorierte Derivate synthetisiert. Aufgrund der Affinitätswerte wurden die 2- bzw. 4-Fluorbenzylderivate 1 (Ki(hA2A) = 5,3 nM; Ki(hA1) = 220 nM) und 2 (Ki(hA2A) = 2,1 nM; Ki(hA1) = 147 nM) als potentielle A2A-Radiotracer ausgewählt.

Methodik: Für die Radiosynthese von [18F]1 wurden drei verschiedene Markierungsstrategien entwickelt. Strategien A und B erfolgten über 2 bzw. 4 Stufen unter Verwendung von [18F]Fluorbenzaldehyd. Dieser wurde für die reduktive Aminierung (A) bzw. nach Reduktion und Bromierung für die finale Benzylierung (B) verwendet. Strategie C basiert auf einer einstufigen 18F Markierung eines Boronsäurepinacol-Präkursors mit [18F]TBAF in Gegenwart von Cu(OTf)2(py)4 in DMA/n-BuOH und wurde sowohl für die Radiosynthese von [18F]1 als auch [18F]2 angewendet. Die In vitro-Evaluierung erfolgte mittels Autoradiographie in Hirnschnitten von der Maus.

Ergebnisse: Die mehrstufigen Markierungsverfahren A und B ergaben radiochemische Ausbeuten von lediglich 1,4 bzw. 10% [18F]1 (nicht isoliert). Mittels der einstufigen Strategie C konnten [18F]1 und [18F]2 mit einer RCA von 51+6 bzw. 8+1% (EOB), einer AM von 135+64 bzw. 132 GBq/μmol (EOS) und einer RCR >98% erhalten werden. In-vitro-Autoradiographiestudien zeigten nur für [18F]2 eine spezifische Bindung im Striatum, die mit A2A- Liganden blockierbar war.

Schlussfolgerung: Es wurde eine effiziente einstufige 18F-Markierung von zwei neuen hochaffinen A2A-Radiotracern etabliert. In ersten In-vitro-Studien erwies sich [18F]2 für die bildgebende Darstellung des Adenosin-A2A-Rezeptores als geeignet. Gegenstand aktueller Arbeiten sind weitere In-vitro- und In-vivo-Untersuchungen.

Literatur: [1] Gillespie et al., Bioorg Med Chem Lett 2008, 18, 2924-2929.