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Articulo de referencia

Cobre-64

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El cobre-64 ( ⁶⁴Cu ) es un isótopo emisor de positrones y partículas beta (presenta ambas formas de desintegración beta), con aplicaciones en radioterapia molecular y tomografía por emisión de positrones . Su vida media inusualmente larga (12,7 horas) para un isótopo emisor de positrones lo hace cada vez más útil cuando se une a diversos ligandos para exploraciones PET y PET-CT.

Propiedades

El 64Cu tiene una vida media de 12,70 horas y se desintegra el 61,5% del tiempo en 64Ni , de los cuales el 17,5% es emisión de positrones y el 44% por captura electrónica , y el 38,5% por desintegración beta a 64Zn . [ 3 ] La rama de captura electrónica emite un rayo gamma de 1,346 MeV en el 0,472% de todas las desintegraciones, que podría usarse para rastrear el isótopo.

Producción

El cobre-64 se puede producir mediante varios métodos diferentes, siendo los más comunes los que utilizan un reactor o un acelerador de partículas . Los neutrones térmicos pueden producir 64Cu con baja actividad específica (el número de desintegraciones por segundo por cantidad de sustancia) y bajo rendimiento a través de la reacción 63Cu (n,γ) 64Cu . En el Centro de Reactores de Investigación de la Universidad de Missouri (MURR), el 64Cu se produjo utilizando neutrones de alta energía mediante la reacción nuclear 64Zn (n,p) 64Cu con alta actividad específica pero bajo rendimiento. Utilizando un ciclotrón biomédico , la reacción nuclear 64Ni (p,n) 64Cu puede producir grandes cantidades del nucleido con alta actividad específica. [ 5 ]

Aplicaciones

Como emisor de positrones, el 64Cu se ha utilizado para producir radiofármacos experimentales y clínicos para la obtención de imágenes de diversas afecciones. Sus emisiones beta también plantean la posibilidad de aplicaciones terapéuticas . En comparación con los radionúclidos PET típicos, tiene una vida media relativamente larga, lo que puede ser ventajoso para la terapia y para la obtención de imágenes de ciertos procesos fisiológicos. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

Imágenes PET

metástasis óseas

Los trabajos preclínicos experimentales han demostrado que el 64 Cu unido a grupos funcionales de metanofosfonato tiene potencial como agente de imagen ósea . [ 9 ]

tumores neuroendocrinos (TNE)

Los tumores neuroendocrinos (TNE) se localizan clínicamente mediante diversos radiofármacos basados ​​en DOTA . Para la tomografía por emisión de positrones (PET), estos suelen basarse en galio-68 . Un producto comercial de 64Cu - DOTA-TATE ha sido aprobado por la FDA para la localización de TNE positivos para el receptor de somatostatina desde 2020. [ 10 ] [ 11 ]

Cáncer de próstata

Se ha demostrado que el péptido bombesina se sobreexpresa en los receptores BB2 en el cáncer de próstata . Se incorporó CB-TE2A, un sistema de quelación estable para 64Cu , con análogos de bombesina para estudios in vitro e in vivo del cáncer de próstata. Los estudios de imagen PET-CT mostraron que se produjo una captación selectiva en xenoinjertos de tumores de próstata, con una menor captación en tejidos no diana. Otros estudios preclínicos han demostrado que, al dirigirse al receptor del péptido liberador de gastrina , también se puede detectar el cáncer de páncreas y de mama. [ 12 ]

Perfusión renal

El bis( tiosemicarbazona ) de etilglioxal (ETS) tiene utilidad potencial como radiofármaco PET con los diversos isótopos de cobre. El 64Cu -ETS se ha utilizado para evaluaciones experimentales preclínicas de perfusión miocárdica, cerebral y tumoral , con una relación lineal entre la captación renal y el flujo sanguíneo. La perfusión renal también puede evaluarse con TC o RM en lugar de PET, pero con inconvenientes: la TC requiere la administración de agentes de contraste potencialmente alergénicos . La RM evita el uso de radiación ionizante , pero es difícil de implementar y a menudo sufre artefactos de movimiento. La PET con 64Cu puede ofrecer mediciones cuantitativas de la perfusión renal. [ 13 ] [ 14 ]

enfermedad de Wilson

La enfermedad de Wilson es una afección rara en la que el cobre se retiene excesivamente en el cuerpo. Los niveles tóxicos de cobre pueden provocar insuficiencia orgánica y muerte prematura. Se ha utilizado experimentalmente el 64Cu para estudiar la retención de cobre en todo el organismo de personas con esta enfermedad. La técnica también permite diferenciar a los portadores heterocigotos de los individuos homocigotos normales. [ 15 ]

Terapia contra el cáncer

64 Cu-ATSM – cobre(II) (diacetil-bis (N4-metiltiosemicarbazona)) – se está estudiando como una posible terapia contra el cáncer.

Se ha demostrado que el 64Cu -ATSM (diacetil-bis(N4-metiltio semicarbazona )) aumenta el tiempo de supervivencia de animales con tumores. Se ha observado que las áreas con baja retención de oxígeno son resistentes a la radioterapia externa, ya que la hipoxia reduce los efectos letales de la radiación ionizante. Se creía que el 64Cu mataba estas células debido a sus propiedades de desintegración únicas. En modelos animales con tumores colorrectales , con y sin hipoxia inducida, el Cu-ATSM fue absorbido preferentemente por las células hipóxicas sobre las normóxicas . Los resultados demostraron que este compuesto aumentó la supervivencia de los hámsteres con tumores en comparación con los controles. [ 16 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "La evaluación NUBASE2020 de las propiedades nucleares" (PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3) 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
  2. ↑ Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). "Evaluación de la masa atómica AME 2020 (II). Tablas, gráficos y referencias*". Chinese Physics C . 45 (3) 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .
  3. 1 2 3 Centro Nacional de Datos Nucleares . "Base de datos NuDat 3.0" . Laboratorio Nacional de Brookhaven .
  4. ↑ Menos que la energía de desintegración real por la liberada en la aniquilación .
  5. ↑ Welch, Michael; Redvanly, Carol S. (2003). Manual de radiofármacos : radioquímica y aplicaciones . Nueva York: Wiley. doi : 10.1002/0470846380 . ISBN  9780471495604. S2CID 94079329 . 
  6. ↑ IAEA (2016). Radionúclidos producidos en ciclotrón: emisores de positrones emergentes para aplicaciones médicas: 64Cu y 124I . Viena: Organismo Internacional de Energía Atómica . ISBN 978-92-0-109615-9.
  7. ↑ Gutfilen, Bianca; Souza, Sergio AL; Valentini, Gianluca (2 de octubre de 2018). "Cobre-64: un verdadero agente teranóstico" . Drug Design, Development and Therapy . 12 : 3235–3245 . doi : 10.2147/DDDT.S170879 . PMC 6173185. PMID 30323557 .  
  8. ^ Zhou, Yeye; Li, Jihui; Xu, Xin; Zhao, hombre; Zhang, Bin; Deng, Shengming; Wu, Yiwei (1 de enero de 2019). "64 radiofármacos a base de Cu en imágenes moleculares" . Tecnología en la investigación y el tratamiento del cáncer . 18 : 153303381983075. doi : 10.1177/1533033819830758 . PMC 6378420 . PMID 30764737 .  
  9. ↑ Sun, Xiankai; Wuest, Melinda; Kovacs, Zoltan; Sherry, Dean; Motekaitis, Ramunas; Wang, Zheng; Martell, Arthur; Welch, Michael; Anderson, Carolyn (1 de enero de 2003). "Comportamiento in vivo de ligandos macrocíclicos tetraaza de metanofosfonato marcados con cobre-64". Journal of Biological Inorganic Chemistry . 8 ( 1–2 ): 217–225 . doi : 10.1007/s00775-002-0408-5 . PMID 12459917. S2CID 22225650 .  
  10. ↑ "DETECTNET" . Drugs@FDA . Administración de Alimentos y Medicamentos . Archivado del original el 27 de noviembre de 2020. Consultado el 25 de abril de 2021 .
  11. ↑ Eychenne, Romain; Bouvry, Christelle; Bourgeois, Mickael; Loyer, Pascal; Benoist, Eric; Lepareur, Nicolas (2 de septiembre de 2020). "Descripción general de los análogos de somatostatina radiomarcados para imágenes y terapia del cáncer" . Molecules . 25 (17): 4012. doi : 10.3390/molecules25174012 . PMC 7504749. PMID 32887456 .  
  12. ↑ Parry, Jesse J.; Andrews, Rebecca; Rogers, Buck E. (13 de julio de 2006). "Imágenes MicroPET del cáncer de mama utilizando análogos de bombesina radiomarcados dirigidos al receptor del péptido liberador de gastrina". Breast Cancer Research and Treatment . 101 (2): 175– 183. doi : 10.1007/s10549-006-9287-8 . PMID 16838112. S2CID 25579379 .  
  13. ^ Verde, Mark A.; Mathías, Carla J.; Willis, Lynn R.; Handa, Rajash K.; Lacy, Jeffrey L.; Molinero, Michael A.; Hutchins, Gary D. (abril de 2007). "Evaluación de Cu-ETS2 como radiofármaco PET para la evaluación de la perfusión renal regional". Medicina y Biología Nuclear . 34 (3): 247– 255. doi : 10.1016/j.nucmedbio.2007.01.002 . PMID 17383574 . 
  14. ↑ Welch, Michael J.; Redvanly, Carol S. (2003). Manual de radiofármacos: radioquímica y aplicaciones . John Wiley & Sons. pág. 407. ISBN  978-0-471-49560-4.
  15. ↑ Reed, Emily; Lutsenko, Svetlana; Bandmann, Oliver (2018). "Modelos animales de la enfermedad de Wilson" . Journal of Neurochemistry . 146 (4): 356– 373. doi : 10.1111/jnc.14323 . PMC 6107386. PMID 29473169 .  
  16. ↑ Lewis, JS; Laforest, R.; Buettner, TL; Song, S.-K.; Fujibayashi, Y.; Connett, JM; Welch, MJ (30 de enero de 2001). "Copper-64-diacetyl-bis(N4-methylthiosemicarbazone): An agent for radiotherapy" . Proceedings of the National Academy of Sciences . 98 (3): 1206– 1211. Bibcode : 2001PNAS...98.1206L . doi : 10.1073/pnas.98.3.1206 . PMC 14733. PMID 11158618 .  
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