Valutazione tramite radiocromatografia della stabilità in vitro e in vivo del radiofarmaco [ 153 Sm]Sm Sm-EDTMP per lo studio della sua biocinetica nella radioterapia metabolica delle metastasi ossee dolorose Luca Vigna
Collaborazioni: L. Vigna D. Arginelli E. Inglese R. Matheoud A. Miranti M. Montalto C. Peroni S. Ridone C. Secco ISTITUTO DI RADIOPROTEZIONE C.R. SALUGGIA ENEA-Centro Ricerche di Saluggia, Dipartimento di Biotecnologie, Agroindustria e Protezione della Salute, Istituto di radioprotezione. ASO Maggiore della Carità di Novara, UO di Medicina Nucleare, ASO Maggiore della Carità di Novara, SC di Fisica Sanitaria Università degli Studi di Torino, Dipartimento di Fisica Sperimentale
[ 153 153 Sm]Sm-EDTMP (Quadramet TM ) Quando? cure palliative delle metastasi scheletriche tumore primario: MAMMELLA e PROSTATA Come? Somministrazione endovenosa attività iniettata : 37 MBq/kg Effetti? < pressione interstiziale < produzione di sostanze algogene ( riduzione del dolore ) PAZIENTI 17 trattamenti prostata mammella TRATTATI ~37 MBq/kg ~ 1-3 1 3 GBq Transitoria diminuzione delle piastrine e dei globuli bianchi.
Caratteristiche FISICHE [ 153 153 Sm]Sm (radionuclide β - emettitore) + Caratteristiche CHIMICHE EDTMP (difosfonato-molecola carrier) range medio nell osso di 0.32 mm TIPO DI RADIAZIONE β γ γ γ T 1/2 (fisico)= 46.3 ore ENERGIA [kev] E media = 225 103.18 97.43 69.67 ABBONDANZA 100% β E end-point = 808.2 20.7% β E end-point =705.02 43.8% β E end-point =635.35 34.7% 31.43% 0.85% 4.85% spiccato tropismo osseo quattro gruppi fosfonato. il [ 153 Sm]SmCl 3 (target di samario disciolto in acido cloridrico) è aggiunto all EDTMP, preparato in forma secca (liofilizzato) e sigillato sotto azoto, per la fase di complessazione.
OBIETTIVI SPECIFICI del progetto: stabilità del radiocomplesso biodistribuzione del radiofarmaco modelli biocinetici con struttura compartimentale modello dosimetrico ottimizzare la radioterapia metabolica
OBIETTIVI SPECIFICI del progetto: stabilità del del radiocomplesso MATERIALI E METODI : biodistribuzione del radiofarmaco Informazioni necessarie: stabilità in vivo Misure da Tecnica di effettuare: misura modelli biocinetici con struttura utilizzata: compartimentale aliquote di cromatografia campioni biologici su strato sottile (sangue modello e urina) dosimetrico TLC Strumento utilizzato: Scintillatore liquido (Quantulus 1220 della Wallac TM ) ottimizzare la radioterapia metabolica
TECNICA: Cromatografia su strato sottile (TLC) CAMPIONAMENTO: STABILITA IN VITRO: complesso in soluzione fisiologica ( a ridosso della somministrazione e a distanza di ore ) complesso in sangue umano ( 5, 15, 45, 105 minuti ) STABILITA IN VIVO: prelievi seriali di sangue ( 5, 15, 45, 120, 240 minuti e 24 h ) campioni di urina ( minzioni spontanee del paziente )
TECNICA: Cromatografia su strato sottile (TLC) goccia (6µL) deposta su striscia STRISCIA: fibra di vetro su gel di silice lunghezza: ~ 12 cm palo: ~ 2 cm fronte: ~ 10 cm immersa nell eluente ELUENTE: H 2 O : CH 3 OH : NH 4 OH ( 4 : 2 : 0,2 )
TECNICA: Cromatografia su strato sottile (TLC) Le specie chimiche migrano con l eluente per capillarità ([ 153 Sm]Sm-EDTMP: legato R f = 0,88-0,94 legato migra ([ 153 Sm]Sm 3+ ) slegato fermo R f = 0
TECNICA: Cromatografia su strato sottile (TLC) La striscia è divisa a metà in 2 PARTI conteggio β scintillatore liquido Quantulus Wallac TM 1220
TECNICA: Cromatografia su strato sottile (TLC) Spettri β Cpm: CONTEGGI PER MINUTO % (legato) = 100 * Cpm (legato) / [ Cpm (legato) + Cpm (slegato) ]
TECNICA: Cromatografia su strato sottile (TLC) Spettri β Cpm: CONTEGGI PER MINUTO % (legato) = 100 * Cpm (legato) / [ Cpm (legato) + Cpm (slegato) ]
RISULTATI: stabilità in vitro del complesso in soluzione fisiologica (0,9% NaCl ph 7) Stabilità del radiofarmaco in soluzione fisiologica (flacone chiuso) % 100 99 98 97 96 95 45' 5 h tem po dall'aspirazione in siringa radiofarmaco legato radiofarmaco slegato La purezza radiochimica si mantiene stabile e superiore al 99% nel caso del flacone richiuso e mantenuto tale e superiore al 90% nel caso del flacone lasciato aperto e quindi piu esposto all aria
RISULTATI: stabilità in vitro del complesso in soluzione fisiologica (0,9% NaCl ph 7) Stabilità del radiofarmaco in soluzione fisiologica (flacone aperto) % 100 98 96 94 92 90 10' 40' 2 h 5 h tem po dall'aspirazione in siringa radiofarmaco legato radiofarmaco slegato La purezza radiochimica si mantiene stabile e superiore al 99% nel caso del flacone richiuso e mantenuto tale e superiore al 90% nel caso del flacone lasciato aperto e quindi piu esposto all aria
RISULTATI: stabilità in vitro del complesso in sangue umano ( temperatura 37 C ) RISULTATI: stabilità in vitro del complesso in sangue umano ( T = 37 C ) % 100 80 60 40 20 0 5 15 45 105 tempo trascorso dall'iniezione [minuti] radiofarmaco legato radiofarmaco slegato Il radiofarmaco ha dimostrato una buona stabilità
RISULTATI: stabilità in vivo del complesso Percentuale di [ 153 Sm]Sm-EDTMP legato e slegato presente nei campioni biologici 100 80 % 60 40 20 0 RP S1 S2 S3 S4 S5 U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 % slegato 0,3 11 9 34 26 38 50 45 88 85 90 90 98 % legato 99,7 89 91 66 74 62 50 55 12 15 10 10 2 campioni biologici % legato % slegato buona stabilità in vivo ( > 60% ) del radiofarmaco una volta iniettato
DISCUSSIONE: La tecnica cromatografica si è rivelata promettente per discriminare in vivo il radiofarmaco integro dal samario libero PROSPETTIVE: Le due specie chimiche non hanno lo stesso destino metabolico: Il complesso ha un alta affinità per il tessuto scheletrico e si concentra nelle aree ad elevato turn-over in stretta connessione con l idrossiapatite ( emivita di eliminazione biologica : infinita ) Per il samario libero che lascia il compartimento centrale, due uguali frazioni pari al 45% della quantità in circolo sono accumulate nella matrice minerale dell osso e del fegato ( uptake osseo non sufficientemente specifico e riduzione dell efficacia terapeutica )
STATO ATTUALE DEL PROGETTO : Andamento nel tempo dell attività presente nella circolazione sistemica (plasma/sangue), valutato con misure su prelievi seriali ematici e su campioni di urina escreti nell arco delle ventiquattro ore dalla somministrazione E stato proposto un semplice modello adatto e pratico per descrivere la biocinetica del radiofarmaco al fine di eseguire valutazioni dosimetriche. Esso si inserisce nel tentativo di rendere più appropriato il trattamento terapeutico, riducendo gli effetti collaterali dovuti alla dose indebita al midollo rosso.
STATO ATTUALE DEL PROGETTO : Andamento nel tempo dell attività presente nella circolazione sistemica (plasma/sangue), valutato con misure su prelievi seriali ematici e su campioni di urina escreti nell arco delle ventiquattro ore dalla somministrazione
STATO ATTUALE DEL PROGETTO : E stato proposto un semplice modello adatto e pratico per descrivere la biocinetica del radiofarmaco al fine di eseguire valutazioni dosimetriche. Esso si inserisce nel tentativo di rendere più appropriato il trattamento terapeutico, riducendo gli effetti collaterali dovuti alla dose indebita al midollo rosso. A 0 OSSO A S k 12 k 13 A P SANGUE ALTRO A T λ k el k 21 λ λ RACCOLTA URINE A E A& A & A & A & P T o E = + k = + k = + k = + k 21 12 13 el A A A A T P P P k k 13 21 λa O λa A A E P T k 12 λa A T P k el A P λa P
STATO ATTUALE DEL PROGETTO : primi risultati misure C 0 =A+B CL=K V P
PROSPETTIVE: Dal fit della curva plasma-tempo della porzione legata e slegata del radiofarmaco è possibile ricavare i parametri farmacocinetici, che descrivono la cinetica delle due specie chimiche nell organismo.