Radioaktivně značené derivatizované siderofory pro diagnostiku nádorových a infekčních onemocnění

Romana CHRISTOVÁ

Master's thesis

Radiolabelled siderophore derivatives for detection of cancer and infection

Abstract:

Nádorová a infekční onemocnění jsou velmi častá, nebezpečná a život ohrožující onemocnění. Vysoká úmrtnost u onkologických pacientů a pacientů s infekčními komplikacemi je způsobena mimojiné nedostatkem včasné, dostatečně specifické a senzitivní diagnostiky. Zobrazovací metody nukleární medicíny umožňují diagnostiku prostřednictvím radioaktivně značených látek pro cílenou lokalizaci zkoumané poškozené tkáně nebo orgánu a mohly by splňovat vysoké diagnostické nároky. Siderofory jsou nízkomolekulární látky produkované bakteriemi, houbami a některými rostliny s vysokou afinitou pro železité ionty. Bylo prokázáno, že různé siderofory mohou být značeny galliem-68, díky podobnosti mezi Fe3+ a Ga3+, které v posledních letech získalo velkou pozornost v oblasti nukleární medicíny pro molekulární zobrazování nádorových a infekčních onemocnění pomocí pozitronové emisní tomografie (PET). Některé siderofory jako je fusarinin C (FSC) mohou být derivatizovány například RGD peptidy, které jsou ligandem pro integrin v3, nadměrně exprimovaný v některých nádorových buňkách a být využitelné pro diagnostiku lidského glioblastomu. Synteticky modifikovaný siderofor tri-propionylfusarinin C (TPFC), vykazuje podobné strukturní vlastnosti jako triacetylfusarinin C (TAFC), u kterého byly prokázány vynikající vlastnosti pro detekci invazivní aspergilózy. Derivatizované siderofory značené galliem-68 vykazovaly vysokou in vitro stabilitu, velmi dobré farmakokinetické vlastnosti a in vivo akumulaci ve studovaných tkáních pomocí PET/CT zobrazování. Na základě těchto výsledků, lze tyto experimentální radioaktivně značené látky považovat za vhodné pro potenciální použití v klinické praxi.

Abstract:

Cancer and infectious diseases are very common, dangerous and life-threatening diseases. High patient mortality is caused also by the lack of early, specific and sensitive diagnostic techniques. Nuclear medicine imaging methods allow the diagnostics with radiolabelled molecules for targeted localization of the damaged tissue or organ and could fulfill the high diagnostic demands. Siderophores are low-molecular-weight molecules produced by bacteria, fungi and some plants with high affinity for ferric ions. It has been shown that various siderophores can be labelled with gallium-68 based on the similarities between Fe3+ and Ga3+ which in recent years has received great attention in the field of molecular imaging of tumour and infection diseases using positron emission tomography (PET). Some siderophores such as fusarinine C (FSC) may be derivatized by RGD peptides which are integrin v3 ligands overexpressed in tumor cells and may be useful for the diagnosis of glioblastoma. The synthetically modified siderophore tri-propionylfusarinine (TPFC) showed similar structural properties as triacetylfusarinine C (TAFC), which showed excellent properties for the detection of invasive aspergillosis. Derivatized siderophores labelled with 68Ga showed high in vitro stability, very good pharmacokinetic properties, and in vivo accumulation in the studied tissues by PET/CT imaging. Based on these results, these experimental radiolabelled molecules can be considered suitable for potential use in clinical practice.

Keywords

Glioblastom, invazivní aspergilóza, PET/CT zobrazení, siderofory, tri-propionylfusarinin C a fusarinin C

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 5. 2018

Thesis defence

• Supervisor: PharmDr. Miloš Petřík, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Experimental Biology