Evaluation of the Applicability of External X-ray Radiation to Stimulate the Autoradiolysis Processes in Therapeutic Radiopharmaceuticals (Exemplified by [153Sm]Sm-PSMA-617 and [177Lu]Lu-PSMA-617)

Yu. A. Mitrofanov; Митрофанов Ю. А.; V. B. Bubenshchikov; Бубенщиков В. Б.; A. V. Belousov; Белоусов А. В.; A. S. Lunev; Лунёв А. С.; A. A. Larenkov; Ларенков А. А.

doi:10.31857/S0023119323010096

Оценка возможности применения внешнего рентгеновского излучения для моделирования процессов авторадиолиза терапевтических радиофармпрепаратов (на примере соединений [¹⁵³Sm]Sm-PSMA-617 и [¹⁷⁷Lu]Lu-PSMA-617)

Авторы: Митрофанов Ю.А.¹, Бубенщиков В.Б.¹, Белоусов А.В.¹, Лунёв А.С.¹, Ларенков А.А.¹
Учреждения:
1. Федеральное государственное бюджетное учреждение “Государственный научный центр Российской Федерации – Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна”
Выпуск: Том 57, № 1 (2023)
Страницы: 28-38
Раздел: РАДИАЦИОННАЯ ХИМИЯ
URL: https://journals.rcsi.science/0023-1193/article/view/139982
DOI: https://doi.org/10.31857/S0023119323010096
EDN: https://elibrary.ru/DCWVPG
ID: 139982

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В работе представлены результаты исследования радиолитической деградации векторных молекул радиофармацевтических препаратов, обусловленной ионизирующим излучением используемого в составе радионуклида, в сравнении с той же дозой внешнего рентгеновского облучения. Выполнена оценка дозовых коэффициентов для медицинских терапевтических радионуклидов самария-153 и лютеция-177 в водных растворах в геометрии, моделирующей готовую лекарственную форму радиофармацевтических препаратов (медицинский флакон) как математическими методами (in silico), так и с помощью химической дозиметрической системы. Облучение внешним рентгеновским излучением в дозах, формируемых в объемах терапевтических радиофармпрепаратов с характерной удельной активностью, выполнено на рентгеновской установке ЛНК-268. На примере радиофармпрепаратов [¹⁵³Sm]Sm‑PSMA‑617 и [¹⁷⁷Lu]Lu‑PSMA‑617 проведено сравнение степени радиолитической деградации и профилей радиолитических примесей, образующихся как в результате внешнего облучения рентгеновским излучением, так и в результате авторадиолиза. Отмечено качественное совпадение профилей примесей, образующихся в обоих случаях. Показано, что внешнее рентгеновское излучение может быть использовано для моделирования процессов авторадиолиза радиофармацевтических препаратов в случае внесения дополнительных поправок на вид излучения и мощность дозы.

Ключевые слова

дозиметрия, радиолиз, радиофармпрепарат, ¹⁷⁷Lu, ¹⁵³Sm, PSMA-617, моделирование, радиохимическая чистота

Список литературы

Dolgin E. // Nat. Biotechnol. 2018. V. 36. № 12. P. 1125–1127. https://doi.org/10.1038/nbt1218-1125
Hennrich U., Kopka K. // Pharmaceuticals. 2019. V. 12. № 3. P. 114. https://doi.org/10.3390/ph12030114
Novartis PluvictoTM approved by FDA as first targeted radioligand therapy for treatment of progressive, PSMA positive metastatic castration-resistant prostate cancer | Novartis [Electronic resource]. URL: https://www.novartis.com/news/media-releases/novartis-pluvictotm-approved-fda-first-targeted-radioligand-therapy-treatment-progressive-psma-positive-metastatic-castration-resistant-prostate-cancer (accessed: 01.08.2022).
Baudhuin H., Cousaert J., Vanwolleghem P., Raes G., Caveliers V., Keyaerts M., Lahoutte T., Xavier C. // Pharmaceuticals. 2021. V. 14. № 5. P. 448 https://doi.org/10.3390/ph14050448
Mu L., Hesselmann R., Oezdemir U., Bertschi L., Blanc A., Dragic M., Löffler D., Smuda C., Johayem A., Schibli R. // Appl. Radiat. Isot. 2013. V. 76. P. 63–69 https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2012.07.022
Martin S., Tönnesmann R., Hierlmeier I., Maus S., Rosar F., Ruf J., Holland J.P., Ezziddin S., Bartholomä M.D. // J. Med. Chem. 2021. V. 64. № 8. P. 4960–4971 https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.1c00045
Rothschild W.G., Allen A.O. // Radiat. Res. 1958. V. 8. № 2. P. 101. https://doi.org/10.2307/3570600
Hart E.J., Walsh P.D. // Radiat. Res. 1954. V. 1. № 4. P. 342–346.
Hart E.J. // Radiat. Res. 1955. V. 2. № 1. P. 33–46.
Bjergbakke E., Sehested K. // Radiation Chemistry / ed. Hart E.J. 1968. P. 579–584. https://doi.org/10.1021/ba-1968-0081.ch040
Sharpe P.H.G., Barrett J.H., Berkley A.M. // Int. J. Appl. Radiat. Isot. 1985. V. 36. № 8. P. 647–652. https://doi.org/10.1016/0020-708X(85)90006-7
Sharpe P.H.G., Sehested K. // Int. J. Radiat. Appl. Instrumentation. Part C. Radiat. Phys. Chem. 1989. V. 34. № 5. P. 763–768. https://doi.org/10.1016/1359-0197(89)90281-6
Sharpe P., Miller A., Bjergbakke E. // Int. J. Radiat. Appl. Instrumentation. Part C. Radiat. Phys. Chem. 1990. V. 35. № 4–6. P. 757–761. https://doi.org/10.1016/1359-0197(90)90311-5
Wang F., Li Z., Feng X., Yang D., Lin M. // Prostate Cancer Prostatic Dis. Springer US, 2022. V. 25. № 1. P. 11–26. https://doi.org/10.1038/s41391-021-00394-5
Kopka K., Benešová M., Bařinka C., Haberkorn U., Babich J. // J. Nucl. Med. 2017. V. 58. № Supplement 2. P. 17S–26S. https://doi.org/10.2967/jnumed.116.186775
Allison J., Amako K., Apostolakis J., Arce P., Asai M., Aso T., Bagli E., Bagulya A., Banerjee S., Barrand G., Beck B.R., Bogdanov A.G., Brandt D., Brown J.M.C., Burkhardt H., Canal P., Cano-Ott D., Chauvie S., Cho K., et al. // Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip. 2016. V. 835. P. 186–225. https://doi.org/10.1016/j.nima.2016.06.125
Taschereau R., Chow P.L., Cho J.S., Chatziioannou A.F. // Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip. 2006. V. 569. № 2 SPEC. ISS. P. 373–377. https://doi.org/10.1016/j.nima.2006.08.038
Khusnulina A. // IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 2014. V. 66. № 1. P. 012032. https://doi.org/10.1088/1757-899X/66/1/012032
Stabin M.G., Konijnenberg M.W. // J. Nucl. Med. 2000. V. 41. № 1. P. 149–160.
Radionuclide Decay Data [Electronic resource]. URL: http://hps.org/publicinformation/radardecaydata.cfm (accessed: 15.05.2022).
Andersson M., Johansson L., Eckerman K., Mattsson S. // EJNMMI Res. EJNMMI Research, 2017. V. 7. № 1. P. 88. https://doi.org/10.1186/s13550-017-0339-3
Goorley T., James M., Booth T., Brown F., Bull J., Cox L.J., Durkee J., Elson J., Fensin M., Forster R.A., Hendricks J., Hughes H.G., Johns R., Kiedrowski B., Martz R., Mashnik S., McKinney G., Pelowitz D., Prael R., et al. // Nucl. Technol. 2012. V. 180. № 3. P. 298–315. https://doi.org/10.13182/NT11-135
de Blois E., Chan H.S., de Zanger R., Konijnenberg M., Breeman W.A.P. // Appl. Radiat. Isot. Elsevier, 2014. V. 85. P. 28–33. https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2013.10.023
de Blois E., Sze Chan H., Konijnenberg M., de Zanger R., A.P. Breeman W. // Curr. Top. Med. Chem. 2013. V. 12. № 23. P. 2677–2685. https://doi.org/10.2174/1568026611212230005
Ruigrok E.A.M., Tamborino G., de Blois E., Roobol S.J., Verkaik N., De Saint-Hubert M., Konijnenberg M.W., van Weerden W.M., de Jong M., Nonnekens J. // Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. Springer Berlin Heidelberg, 2022. № 0123456789. P. https://doi.org/10.1007/s00259-022-05821-w
Traino A.C., Marcatili S., Avigo C., Sollini M., Erba P.A., Mariani G. // Med. Phys. 2013. V. 40. № 4. P. 042505. https://doi.org/10.1118/1.4794473
PRODUCT MONOGRAPH LUTATHERA ® [Electronic resource] // Toxicology. 2010. P. 1–55. URL: https://www.samnordic.se/wp-content/uploads/ 2018/05/LUTATHERA-MONOGRAPH-120218.pdf.
Dosing & Administration I PLUVICTO [Electronic resource]. URL: https://www.hcp.novartis.com/products/pluvicto/psma-positive-mcrpc/dosing-and-administration/ (accessed: 01.08.2022).
LnHB. Nuclear data – Laboratoire National Henri Becquerel [Electronic resource]. URL: http://www.lnhb.fr/nuclear-data/nuclear-data-table/ (accessed: 14.08.2022).
de Zanger R.M.S., Chan H.S., Breeman W.A.P., de Blois E. // J. Radioanal. Nucl. Chem. Springer International Publishing, 2019. V. 321. № 1. P. 285–291. https://doi.org/10.1007/s10967-019-06573-y