Radioaktiv markierte Humanserumalbumin-Mikrosphären zur nuklearmedizinischen Tumortherapie

Ziel/Aim:

Gegenstand der Arbeiten war die In-vitro- und In-vivo-Charakterisierung von radioaktiv beladenen Humanserumalbumin-Mikrosphären (HSAM). Ziel war dabei die Bewertung der Partikel hinsichtlich ihrer Eignung zur radiotherapeutischen Behandlung von Krebserkrankungen der Leber.

Methodik/Method:

An vorgefertigte HSAM (3 Chargen mit unterschiedlicher Oberflächenrauigkeit; mittlerer Durchmesser 25 µm) wurden oberflächlich DOTA-Chelatoren kovalent gebunden. Anschließend erfolgte die Markierung mit Y-86, indem die DOTA-HSAM in einer Lösung des Radionuklides suspendiert wurden. Die In-Vitro-Charakterisierung der markierten Partikel erfolgte durch Inkubation in Humanplasma und Challenge mit DTPA. Die In-vivo-Stabilität der Y-86-DOTA-HSAM wurde bestimmt durch Bioverteilungsstudien in gesunden Wistarratten. Nach intravenöser Applikation der Y-86 markierten Partikel kommt es zum vollständigen Trapping der Mikrosphären in der Lunge, die in useren Untersuchungen als Zielorgan diente. Aus dem Verschwinden der Radioaktivität aus der Lunge können Rückschlüsse auf die Stabilität der Markierung und damit verbunden auf die Stabilität der HSA-Partikel gezogen werden.

Ergebnisse/Results:

DOTA konnte in Form eines Isothiocyanat-Derviates an Oberflächenaminogruppen der HSAM gebunden werden. Unter optimierten Bedingungen enthielten 1 mg Mikrosphären 2 x 10^-7 mol DOTA. Die Markierung der Partikel mit Y-86 gelang in hohen reproduzierbaren Ausbeuten (96 ± 1 %, n = 7) nach 15minütigem Schütteln der suspendierten DOTA-HSAM in Acetatpuffer (pH = 6,5). Die markierten Mikrosphären zeigten hohe Stabilität in Humanplasma und in Anwesenheit von DTPA. Bei den Bioverteilungsstudien fanden wir große Unterschiede zwischen den einzelnen Mikrosphärenchargen mit unterschiedlicher Oberflächenrauigkeit. Partikel mit glatter Oberfläche zeigten die höchste Stabilität. Hier war das Aktivitätsniveau in der Lunge über 48 Stunden annähernd konstant.

Schlussfolgerungen/Consequences:

Die Kopplung von Chelatoren an die Oberfläche von HSAM stellt eine einfache Strategie zu deren Beladung mit Radionukliden dar. Aufgrund ihrer höheren In-Vivo-Stabilität sind Partikel mit glatter Oberfläche besser für radiotherapeutische Anwendungen geeignet als raue Mikrosphären.