Marcación de biomoléculas con radionúclidos

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.35954/SM2024.43.2.4.e402

Palabras clave:

Lutecio/administración & dosificación, Marcaje Isotópico, Neoplasias, Quelantes, Radiación, Radioisótopos, Tecnecio/ administración & dosificación.

Resumen

Introducción: la marcación de biomoléculas con radionúclidos es una técnica fundamental en la medicina nuclear que permite la visualización y tratamiento de diversas enfermedades, especialmente el cáncer.

Materiales y métodos: este trabajo aborda en detalle los métodos y aplicaciones de esta tecnología, incluyendo la selección de radionúclidos, la conjugación con biomoléculas mediante agentes quelantes como Ácido dodecano tetraacético (DOTA), Ácido Dietilen Triamino Penta Acético (DTPA) y Ácido hidracinonicotínico (HYNIC), y los procesos de purificación y caracterización.

Resultados: se presentan ejemplos específicos, como la marcación de Bevacizumab y Tocilizumab con 99mTc y 177Lu, destacando sus aplicaciones en la imagenología y terapia del cáncer. Además, se exploran las aplicaciones clínicas y futuras investigaciones en el campo, enfatizando el potencial de la medicina personalizada y las terapias combinadas.

Discusión: la tecnología de marcación con radionúclidos continúa avanzando, prometiendo mejoras significativas en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades complejas, ofreciendo herramientas precisas y eficientes para la gestión de la salud. Presentamos una visión exhaustiva de las técnicas, estudios de caso y el impacto de esta metodología en la práctica clínica.

Este artículo fue aprobado por el Comité Editorial.

Recibido para evaluación: marzo 2024.

Aceptado para publicación: junio 2024.

Correspondencia: Centro de Investigaciones Nucleares. Mataojo 2055. CP. 11400, Montevideo, Uruguay. Tel: 598(2)99472572.

E-mail de contacto: pcabral@cin.edu.uy

 

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Biografía del autor/a

Pablo Cabral, Universidad de la República, Facultad de Ciencias, Departamento de Radiofarmacia, Centro de Investigaciones Nucleares. Montevideo, Uruguay

Aportes al manuscrito: concepción; diseño; análisis de datos; interpretación y discusión de resultados; y aprobación de la versión final.

Ximena Aida Camacho Damata, Universidad de la República, Facultad de Ciencias, Departamento de Radiofarmacia, Centro de Investigaciones Nucleares. Montevideo, Uruguay

Aportes al manuscrito: diseño, adquisición de datos, redacción, revisión crítica, interpretación y discusión de resultados.

Citas

(1) Dhoundiyal S, Srivastava S, Kumar S, Singh G, Ashique S, Pal R, et al. Radiopharmaceuticals: navigating the frontier of precision medicine and therapeutic innovation. Eur J Med Res 2024 Jan 5; 29(1):26. DOI: 10.1186/s40001-023-01627-0. PMID: 38183131; PMCID: PMC10768149.

(2) Parakh S, Lee ST, Gan HK, Scott AM. Radiolabeled Antibodies for Cancer Imaging and Therapy. Cancers (Basel) 2022 Mar 11; 14(6):1454. DOI: 10.3390/cancers14061454. PMID: 35326605; PMCID: PMC8946248.

(3) Fu R, Carroll L, Yahioglu G, Aboagye EO, Miller PW. Antibody Fragment and Affibody ImmunoPET Imaging Agents: Radiolabelling Strategies and Applications. Chem Med Chem 2018 Dec 6; 13(23):2466-2478. DOI: 10.1002/cmdc.201800624. Epub 2018 Nov 15. PMID: 30246488; PMCID: PMC6587488.

(4) Witney TH, Blower PJ. The chemical tool-kit for molecular imaging with radionuclides in the age of targeted and immune therapy. Cancer Imaging 2021 Jan 30; 21(1):18. DOI: 10.1186/s40644-021-00385-8. PMID: 33516256; PMCID: PMC7847158.

(5) Lepareur N, Ramée B, Mougin-Degraef M, Bourgeois M. Clinical Advances and Perspectives in Targeted Radionuclide Therapy. Pharmaceutics 2023 Jun 14; 15(6):1733. DOI: 10.3390/pharmaceutics15061733. PMID: 37376181; PMCID: PMC10303056.

(6) Talip Z, Favaretto C, Geistlich S, Meulen NPV. A Step-by-Step Guide for the Novel Radiometal Production for Medical Applications: Case Studies with 68Ga, 44Sc, 177Lu and 161Tb. Molecules 2020 Feb 20; 25(4):966. DOI: 10.3390/molecules25040966. PMID: 32093425; PMCID: PMC7070971.

(7) Srivastava SC. Criteria for the selection of radionuclides for targeting nuclear antigens for cancer radioimmunotherapy. Cancer Biother Radiopharm 1996 Feb; 11(1):43-50. DOI: 10.1089/cbr.1996.11.43. PMID: 10851519.

(8) Rathmann SM, Ahmad Z, Slikboer S, Bilton HA, Snider DP, Valliant JF. The Radiopharmaceutical Chemistry of Technetium-99m. In: Lewis J, Windhorst A, Zeglis B. (eds). Radiopharmaceutical Chemistry. Springer, Cham, 2019. p. 311-333. Available from: https://doi.org/10.1007/978-3-319-98947-1_18.

(9) Duatti A. Fundamentals of Technetium-99m Radiopharmaceutical Chemistry. In: Khalil, M.M. (eds). Basic Sciences of Nuclear Medicine. p. 73-101. Springer, Cham, 2021. Available from: https://doi.org/10.1007/978-3-030-65245-6_4.

(10) Sharma S, Pandey MK. Radiometals in Imaging and Therapy: Highlighting Two Decades of Research Pharmaceuticals 2023; 16(10):1460. Available from: https://doi.org/10.3390/ph16101460.

(11) George SC, Samuel EJJ. Developments in 177Lu-based radiopharmaceutical therapy and dosimetry. Front Chem 2023 Jul 31; 11:1218670. DOI: 10.3389/fchem.2023.1218670. Erratum in: Front Chem. 2024 Apr 17; 12:1410803. DOI: 10.3389/fchem.2024.1410803. PMID: 37583569; PMCID: PMC10424930.

(12) Das T, Banerjee S. Theranostic Applications of Lutetium-177 in Radionuclide Therapy. Curr Radiopharm. 2016; 9(1):94-101. DOI: 10.2174/1874471008666150313114644. PMID: 25771364.

(13) De la Vieja A, Riesco-Eizaguirre G. Radio-Iodide Treatment: From Molecular Aspects to the Clinical View. Cancers (Basel) 2021 Feb 27; 13(5):995. DOI: 10.3390/cancers13050995. PMID: 33673669; PMCID: PMC7957486.

(14) Palot Manzil FF, Kaur H. Radioactive Iodine for Thyroid Malignancies. 2023 Nov 21. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2024 Jan–. PMID: 35593874.

(15) Liu S. Bifunctional coupling agents for radiolabeling of biomolecules and target-specific delivery of metallic radionuclides. Adv Drug Deliv Rev 2008 Sep; 60(12):1347-70. DOI: 10.1016/j.addr.2008.04.006. Epub 2008 Apr 23. PMID: 18538888; PMCID: PMC2539110.

(16) Edelmann MR. Radiolabelling small and biomolecules for tracking and monitoring. RSC Adv 2022 Nov 11; 12(50):32383-32400. DOI: 10.1039/d2ra06236d. PMID: 36425706; PMCID: PMC9650631.

(17) Cooper MS, Sabbah E, Mather SJ. Conjugation of chelating agents to proteins and radiolabeling with trivalent metallic isotopes. Nat Protoc 2006; 1(1):314-7. DOI: 10.1038/nprot.2006.49. PMID: 17406251.

(18) Dijkgraaf I, Agten S, Bauwens M, Hackeng T. Strategies for Site-Specific Radiolabeling of Peptides and Proteins [Internet]. Radiopharmaceuticals - Current Research for Better Diagnosis and Therapy. IntechOpen; 2022. Available from: http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.99422

(19) Presta LG, Chen H, O’Connor SJ, Chisholm V, Meng YG, Krummen L, et al. Humanization of an anti- vascular endothelial growth factor monoclonal antibody for the therapy of solid tumors and other disorders. Cancer Res1997; 57(20):4593-99.

(20) Hurwitz H, Fehrenbacher L, Novotny W, Cartwright T, Hainsworth J, Heim W, et al. Bevacizumab plus irinotecan, fluorouracil, and leucovorin for metastic colorectal cancer. N Engl J Med 2004; 350:2335-42.

(21) Camacho X, García MF, Calzada V, Fernández M, Moreno M, De Aguiar R, et al. [99mTc(CO)3]-radiolableled Bevacizumab: in vitro and in vivo evaluation in melanoma model. Oncology 2013; 82:200-209.

(22) Camacho X, García MF, Calzada V, Fernández M, Porcal W, Alonso O, et al. Synthesis and evaluation of (99m)Tc chelate-conjugated bevacizumab. Curr Radiopharm 2013 Mar; 6(1):12-9. DOI: 10.2174/1874471011306010003. PMID: 23035645.

(23) Camacho X, García MF, Calzada V, Fernández M, Alonso O, Gambini JP, et al. 99mTc-Labeled Bevacizumab via HYNIC for Imaging of Melanoma. J Anal Oncol 2014; 3(1):53-64.

(24) Camacho X, Calzada V, Fernandez M, Alonso O, Chammas R, Riva E, et al. 177Lu-DOTA-Bevacizumab: Radioimmunotherapy Agent for Melanoma. Curr Radiopharm 2017; 10(1):21-28. DOI: 10.2174/1874471009666161010155246. PMID: 27748184.

(25) Sheppard M, Laskou F, Stapleton PP, Hadavi S, Dasgupta B. Tocilizumab (Actemra). Hum Vaccin Immunother 2017 Sep 2; 13(9):1972-1988. DOI: 10.1080/21645515.2017.1316909. PMID: 28841363; PMCID: PMC5612212.

(26) Avci AB, Feist E, Burmester GR. Targeting IL-6 or IL-6 Receptor in Rheumatoid Arthritis: What's the Difference? BioDrugs. 2018 Dec; 32(6):531-546. DOI: 10.1007/s40259-018-0320-3. PMID: 30488231.

(27) Okuda Y. Review of tocilizumab in the treatment of rheumatoid arthritis. Biologics 2008 Mar; 2(1):75-82. DOI: 10.2147/btt.s1828. PMID: 19707430; PMCID: PMC2727785.

(28) Gutiérrez E, Camacho X, Calzada V, Fernández M, García MF, Porcal W, et al. 99mTc-Tocilizumab un nuevo agente de imagen molecular en Mieloma Múltiple. Salud Mil [Internet]. 31 de diciembre de 2012 [citado 11 de octubre de 2023]; 31(1):10-2. Disponible en: https://revistasaludmilitar.uy/ojs/index.php/Rsm/article/view/261. DOI:10.35954/SM2012.31.1.2.

(29) Camacho X, Machado CL, García MF, Fernández M, Oddone N, Benech J, et al. Tocilizumab Labeling with 99mTechnetium via HYNIC as a Molecular Diagnostic Agent for Multiple Myeloma. Anticancer Agents Med Chem 2017; 17(9):1267-1277. DOI: 10.2174/1871520617666170213144917. PMID: 28270081.

(30) Kumar K. Radiolabeled Compounds for Diagnosis and Treatment of Cancer. Molecules 2021 Oct 15; 26(20):6227. DOI: 10.3390/molecules26206227. PMID: 34684808; PMCID: PMC8541665.

(31) Kręcisz P, Czarnecka K, Królicki L, Mikiciuk-Olasik E, Szymański P. Radiolabeled Peptides and Antibodies in Medicine. Bioconjug Chem 2021 Jan 20; 32(1):25-42. DOI: 10.1021/acs.bioconjchem.0c00617. Epub 2020 Dec 16. PMID: 33325685; PMCID: PMC7872318.

(32) Salmanoglu E, Kim S, Thakur ML. Currently Available Radiopharmaceuticals for Imaging Infection and the Holy Grail. Semin Nucl Med 2018 Mar; 48(2):86-99. DOI: 10.1053/j.semnuclmed.2017.10.003. PMID: 29452623; PMCID: PMC6487501.

(33) MacRitchie N, Frleta-Gilchrist M, Sugiyama A, Lawton T, McInnes IB, Maffia P. Molecular imaging of inflammation - Current and emerging technologies for diagnosis and treatment. Pharmacol Ther 2020 Jul; 211:107550. DOI: 10.1016/j.pharmthera.2020.107550. Epub 2020 Apr 20. PMID: 32325067.

(34) Camacho Damata XA, Perroni C, Cabrera M, Tassano M, Longo Machado CM, Carneiro C de G, et al. 99mTc-HYNIC/Cy7-Fab(Bevacizumab): su empleo como agente de imagen en mieloma múltiple. Salud Mil [Internet]. 29 de mayo de 2023 [citado 11 de octubre de 2023]; 42(1):e302. Disponible en: https://revistasaludmilitar.uy/ojs/index.php/Rsm/article/view/393 DOI:10.35954/SM2023.42.1.4.e302.

(35) Garattini L, Padula A. Precision medicine and monoclonal antibodies: breach of promise? Croat Med J. 2019 Jun 13; 60(3):284-289. DOI: 10.3325/cmj.2019.60.284. PMID: 31187957; PMCID: PMC6563176.

(36) Di Paolo A, Luci G. Personalized Medicine of Monoclonal Antibodies in Inflammatory Bowel Disease: Pharmacogenetics, Therapeutic Drug Monitoring, and Beyond. Front Pharmacol 2021 Feb 8; 11:610806. DOI: 10.3389/fphar.2020.610806. PMID: 33628180; PMCID: PMC7898166.

(37) Salih S, Alkatheeri A, Alomaim W, Elliyanti A. Radiopharmaceutical Treatments for Cancer Therapy, Radionuclides Characteristics, Applications, and Challenges. Molecules 2022 Aug 16; 27(16):5231. DOI: 10.3390/molecules27165231. PMID: 36014472; PMCID: PMC9415873.

(38) van der Meulen NP, Strobel K, Lima TVM. New Radionuclides and Technological Advances in SPECT and PET Scanners. Cancers (Basel) 2021 Dec 8; 13(24):6183. DOI: 10.3390/cancers13246183. PMID: 34944803; PMCID: PMC8699425.

(39) Sgouros G, Bodei L, McDevitt MR, Nedrow JR. Radiopharmaceutical therapy in cancer: clinical advances and challenges. Nat Rev Drug Discov 2020; 19:589-608. Available from: https://doi.org/10.1038/s41573-020-0073-9.

(40) Kerr CP, Grudzinski JJ, Nguyen TP, Hernandez R, Weichert JP, Morris ZS. Developments in Combining Targeted Radionuclide Therapies and Immunotherapies for Cancer Treatment. Pharmaceutics 2022 Dec 30; 15(1):128. DOI: 10.3390/pharmaceutics15010128. PMID: 36678756; PMCID: PMC9865370.

Publicado

2024-09-03

Cómo citar

1.
Cabral P, Camacho Damata XA. Marcación de biomoléculas con radionúclidos. Salud Mil [Internet]. 3 de septiembre de 2024 [citado 7 de noviembre de 2024];43(2):e402. Disponible en: https://revistasaludmilitar.uy/ojs/index.php/Rsm/article/view/433

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