Dissertations / Theses on the topic 'Lu-177'

Linfomas são cânceres provenientes da transformação de um linfócito no sistema linfático, sendo que, o mais comum é o Linfoma Não-Hodgkin (LNH). Avanços na imunologia e na biologia molecular têm auxiliado na detecção desses tumores e aberto caminhos para novas estratégias de tratamento, como a Radioimunoterapia. O rituximab é um anticorpo monoclonal quimérico anti-CD20 já utilizado como imunoterápico no tratamento de LNH refratários ou recidivos. O objetivo deste trabalho foi estudar a conjugação deste anticorpo ao quelante bifuncional DOTA-NHS-éster e radiomarcar este imunoconjugado com o radioisótopo 177Lu, com o objetivo de desenvolver um radioimunoterápico para tratamento de LNH. Estudos de imunoconjugação com diferentes razões molares rituximab:DOTA foram estudadas (1:5, 1:10, 1:20, 1:50, 1:250, 1:500 e 1:1000) afim de avaliar qual condição conferia maior pureza radioquímica. A estabilidade dos imuconjugados foi analisada por cromatografia de alta eficiência por até 240 dias em diferentes condições de armazenamento. A estabilidade do imuconjugado radiomarcado foi avaliada após incubação a 2-8 °C e em soro humano a 37 °C e a ligação às proteínas séricas foi determinada. Estudos de biodistribuição foram realizados em camundongos Swiss sadios a fim de caracterizar biologicamente o imunoconjugado radiomarcado. Com o objetivo de analisar se os processos de conjugação e de radiomarcação não danificaram a capacidade de reconhecimento do antígeno (imunorreatividade) deste anticorpo, realizou-se estudos preliminares de ligação às células de LNH (Raji). Os imuconjugados de razão molar baixa (1:5, 1:10 e 1:20) mostraram-se estáveis quando armazenados por até 240 dias em diferentes condições. A análise em cromatografia em camada delgada e CLAE, revelou que o Acm conjugado na razão molar 1:50 foi radiomarcado com alta pureza radioquímica (superior a 95%) quando purificado em coluna PD-10. Este mesmo radioimunoconjugado apresentou razoável estabilidade a 2-8° C. A análise da estabilidade em soro humano não indicou grande metabolismo pelas enzimas do soro. O radioimuconjugado apresentou alta ligação às proteínas séricas indicando clareamento sanguíneo lento, o qual foi confirmado pelos estudos in vivo. O radioimunoconjugado apresentou alta captação no fígado o que é característico de anticorpos monoclonais. Os estudos preliminares de competição indicaram que o processo de obtenção do radioimunoconjugado não prejudicou sua ligação às células Raji sendo esta ligação específica.
Lymphomas are tumors origened from the transformation of a lymphocyte in the lymphatic system. The most common lymphoma is the Non-Hodgkin Lymphoma (NHL). Advances in immunology and molecular biology have been improving NHLs detection and treatment strategies development, such as Radioimmunotherapy (RIT). Rituximab is an anti-CD20 monoclonal antibody used as immunotherapeutic to treat refractory or relapsed NHL. The goal of the present work was to conjugate this antibody to DOTA-NHS-ester bifunctional chelator and to radiolabel it with 177Lu radioisotope in order to develop a radioimmunotherapeutic agent for NHLs treatment. Different rituximab to DOTA molar ratios (1:5, 1:10, 1:20, 1:50, 1:250, 1:500 and 1:1000) were evaluated in order to determine the best condition for obtaining the highest radiochemical purity of radioimmunotherapeutic. The stability of the unlabeled immunoconjugated was evaluated by high performance liquid chromatography (HPLC) for up to 240 days in different storage conditions. The stability of the labeled preparations was evaluated either after storing at 2-8 °C or incubation in human serum at 37 °C. The binding to serum proteins was also determined. In vivo studies were performed in healthy Swiss mice, in order to characterize the biological properties of labeled conjugate. Finally, preliminary studies of radioimmunoconjugated competitive binding to CD20 positive Raji cells were carried out in order to analyze if the process of conjugation and radiolabeling compromises the immunoreactivity of the antibody. The conjugation applying lower antibody to chelator molar ratios (1:5, 1:10 and 1:20) showed high stability when stored for up to 240 days in different conditions. The HPLC analysis showed that the monoclonal antibody conjugated in molar ratio 1:50 was labeled with higher radiochemical purity (> 95%) when purified in PD-10 column. This conjugate showed reasonable stability at 2-8 ° C. The analysis of the stability in human serum did not suggest high metabolic degradation by serum enzymes. The labeled conjugate showed high serum protein binding, suggesting slow blood clearance, which was confirmed by in vivo studies. The labeled conjugate presented high uptake in the liver, in accordance to biodistribution pattern of monoclonal antibodies. The preliminary competitive binding studies indicated a specific binding and suggest that the synthesis of 177Lu-DOTA-rituximab did not compromise its binding to CD20 positive tumor cells.

O presente trabalho teve como objetivo a padronização em atividade do radionuclídeo 177Lu, um importante radiofármaco utilizado no tratamento de câncer neuroendócrino. Este radionuclídeo se desintegra por emissão beta acompanhada de várias emissões gama simultâneas, o que tornou possível a aplicação do método de coincidência 4πβ-γ. Para a detecção da radiação beta, foi utilizado um detector proporcional (PC), com geometria 4π e dois cintiladores de NaI(Tl) para a detecção da radiação gama. Os sinais gerados nos detectores passaram por amplificadores, discriminadores e módulos atrasadores, para serem enviados a um analisador multicanal. Para este experimento, foi utilizado um sistema de coincidências que aplica um módulo TAC (Time to Amplitude Converter), o qual converte diferença de tempo em amplitude de pulso. Para obter-se a variação na eficiência beta, foram acrescentados absorvedores de Collodion nas partes superior e inferior da fonte radioativa. Desta forma, foi possível extrapolar o valor para eficiência beta igual a 100%, obtendo assim a atividade da fonte radioativa. A curva de extrapolação experimental foi comparada com a previsão teórica, obtida por meio do método de Monte Carlo. Além da padronização em atividade do 177Lu, também foram determinadas as suas probabilidades de emissão gama por decaimento para cada uma das principais transições gama, por meio de um espectrômetro de HPGe, previamente calibrado.
The present work aimed the activity standardization of radionuclide 177Lu, an important radioisotope used for treatment of neuroendocrine cancer. This radionuclide disintegrates by beta decay followed by several simultaneous gamma-ray emissions, which made possible the application of the 4πβ-γ coincidence method. For the detection of beta radiation in 4π geometry a proportional detector (PC) was used, and for gamma radiation detection a pair of NaI(Tl) scintillators was used. The signals generated by the detectors passed through amplifiers, discriminators and delay modules, and were sent to a multichannel analyzer. For the present experiment, the system includes a TAC (Time to Amplitude Converter) module which converts the time difference in pulse amplitude. To obtain the variation in beta efficiency, Collodion absorbers at the top and bottom of the radioactive source were applied. In this way, it was possible to extrapolate the beta efficiency value to 100%, thereby obtaining the radioactive source activity. The extrapolated experimental curve was compared with the theoretical prediction, obtained by means of the Monte Carlo method. Besides the activity standardization of 177Lu, its gamma-ray emission probabilities per decay for the main gamma transitions were also determined by means of an HPGe spectrometer, previously calibrated.

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Dissertacao (Mestrado)
IPEN/D
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2014-12-19T16:34:27Z No. of bitstreams: 0
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Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear)
IPEN/T
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Cancer is one of the leading causes of death worldwide. According to the National Cancer Institute in Mexico every year there are 128,000 new cases of cancer. The process of angiogenesis in a tumor is a critical process during the development, growth and metastasis, without the necessary neovasculature to acquire nutrients the tumor cannot grow beyond 1-2 mm. During the complex process of angiogenesis, endothelial growth factors that promote the development of new neovasculature are released by the tumor cells. Within the main proangiogenic factors are dominant the endothelial growth factor VEGF165 and the overexpression of integrins α (v) β (3) and α (v) β (v) in different tumor cells. The development of theranostic radiopharmaceuticals in nuclear medicine for the treatment and diagnosis of cancer is one of the areas of greatest growth in the last decade. The implementation of third-generation radiopharmaceuticals that in their structure combine a radioactive isotope, a bifunctional chelating agent and a bioactive agent, has been exposed as a potential tool in the diagnosis and therapy of tumor cells. In this research was synthesized and chemically characterized a cancer-specific 177Lu-Aunanoradiopharmaceutical based on gold nanoparticles (AuNPs), the nuclear localization sequence (NLS)-Arg-GlyAsp peptide and an aptamer (HS-pentyl-pegaptanib) to target both the a(v)b(3) integrin and the vascular endothelial growth factor (VEGF) overexpressed in the tumor neovasculature. Furthermore, tube formation assay was developed to probe the nanosystem capability to inhibit angiogenesis. 177Lu-AuNP-RGD-NLS-Aptamer was obtained with a radiochemical purity of 99 ± 1%. Complete inhibition of tube formation (angiogenesis) was demonstrated when endothelial cells (EA.hy926), cultured in a 3D-extracellular matrix support, were treated with the developed nanosystem. In addition, the photothermal and radiotherapeutic effect of the 177Lu–AuNP-RGD-NLS-Aptamer antiangiogenic nanosystem was evaluated on the viability of U87MG cancer cells by using in vitro and in vivo models, as well as was assessed the synergic effect of both therapies. In vitro results demonstrated a decrease in cell viability to 2.14 ± 0.27% after the treatment with photothermal therapy plus radiotherapy. These results correlated with the observed in vivo therapeutic response in mice with U87MG-induced tumors, in which 177Lu–AuNP-RGD-NLS-Aptamer under laser irradiation inhibited tumor progression. The combination of radiotherapy and thermotherapy in one nanoradiopharmaceutical could be potentially useful for cancer treatment.
El cáncer es una de las principales causas de muerte a nivel mundial. Acorde a Instituto Nacional de Cancerología en México cada año se suman 128,000 nuevos casos de cáncer. El proceso de angiogénesis en un tumor es un proceso crítico durante el desarrollo, crecimiento y metástasis del mismo, ya que si la neovasculatura necesaria para poder adquirir los nutrientes necesarios el tumor no puede crecer más allá de 1-2 mm. Durante el complejo proceso de angiogénesis, son liberados por las células tumorales diversos factores de crecimiento endotelial que fomentan el desarrollo de nueva neovasculatura. Dentro los principales factores proangiogénicos se encuentran como dominantes el factor de crecimiento endotelial VEGF165 (por sus siglas en inglés) y la sobre expresión de las integrinas α(v)β(3) y α(v)β(v) en distintas células tumorales. El desarrollo de radiofármacos teranósticos en la medicina nuclear para el tratamiento y diagnóstico de cáncer es una de las áreas de mayor crecimiento en la última década. La implementación de radiofármacos de tercera generación que en su estructura conjunten un isótopo radioactivo, un agente quelante bifuncional y un agente bioactivo, ha sido expuesta como una potencial herramienta en el diagnóstico y terapia de células tumorales. En esta investigación se sintetizó y caracterizó químicamente el compuesto 177Lu-AuNP-RGD-NLS-Aptámero el cual es específico para el cáncer. Este compuesto está basado en: nanopartículas de Au (AuNP), la secuencia de localización nuclear (NLS), el péptido Arg-GlyAsp y un aptámero (HS-pentil-pegaptanib). El compuesto 177Lu-AuNP-RGD-NLS-Aptámero se obtuvo con una pureza radioquímica de 99± 1% y presento una alta afinidad por la integrina a (v) b (3) y el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), lo cuales se encuentran sobreexpresados en la neovasculatura tumoral. Además, se desarrolló un ensayo de formación de túbulos para probar la capacidad del nanosistema para inhibir la angiogénesis. La inhibición completa de la formación de tubos (angiogénesis) se demostró cuando las células endoteliales (EA.hy926), cultivadas en un soporte de matriz extracelular 3D, se trataron con el nanosistema desarrollado. Además, se evaluó el efecto fototérmico y radioterapéutico del nanosistema antiangiogénico 177Lu-Au-RGD-NLS-Aptamer sobre la viabilidad de las células cancerosas U87MG mediante el uso de modelos in vitro e in vivo, y se evaluó el efecto sinérgico de ambas terapias. Los resultados in vitro demostraron una disminución en la viabilidad celular a 2.14 ± 0.27% después del tratamiento con terapia fototérmica más radioterapia. Estos resultados se correlacionaron con la respuesta terapéutica in vivo observada en ratones con tumores inducidos por U87MG, en los cuales 177Lu-Au-RGD-NLS-Aptámero bajo irradiación con láser inhibieron la progresión tumoral. La combinación de radioterapia y termoterapia del compuesto sintetizado en el presente estudio podría ser potencialmente útil para el tratamiento del cáncer.
Este trabajo se desarrolló en la Gerencia de Aplicaciones Nucleares en la Salud (Departamento de Materiales Radiactivos) del Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, como parte de las actividades del laboratorio nacional de investigación y desarrollo de radiofármacos. Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología por el apoyo financiero al proyecto CONACYT-SEP-CB-2014-01-242443.

El antígeno prostático específico de membrana (PSMA) se expresa normalmente en células epiteliales de la próstata, pero se sobreexpresa en el 95% de los cánceres de próstata metastásicos (mPCa). Es por eso que PSMA es un apropiado objetivo molecular para la obtención de imágenes y radioterapia de mPCa utilizando radiofármacos específicos. Por otro lado, los radiopéptidos basados en la secuencia Arg-Gly-Asp (RGD) muestran una alta afinidad y selectividad por las integrinas α(v)β(3). Como resultado, estos péptidos son útiles para unirse a tumores debido a la sobreexpresión de integrinas en la neovasculatura tumoral. De forma similar, el péptido bombesina (BN) posee alta expresión en etapas tempranas del cáncer prostático (PCa), el cual se une específicamente al receptor de péptido liberador de gastrina (GRPr), que es sobreexpresado en el 84% del PCa humano. GRPr es clínicamente relevante debido a su alta expresión en etapas de PCa temprano. Los tumores humanos muestran heterogeneidad intrínseca y cambios en el fenotipo durante la progresión de la enfermedad, lo que implica diferentes niveles de expresión de los receptores de la superficie celular. La investigación sobre nuevos productos farmacéuticos heterodiméricos radiomarcados con Lu-177 que interactúen con dos blancos moleculares diferentes en células tumorales es una estrategia para mejorar el rendimiento radioterapéutico. Este estudio tuvo como objetivo sintetizar y caracterizar dos nuevos radiofármacos heterobivalentes, el 177Lu-iPSMA-RGD y el 177Lu-iPSMA-BN, así como evaluar su potencial para enlazarse a células cancerosas que sobreexpresan PSMA, integrinas α(v)β(3) y GRPr, respectivamente. Los radiofármacos fueron preparados con una pureza radioquímica >98%, demostrando alta estabilidad en suero humano, reconocimiento específico con afinidad adecuada hacia los receptores correspondientes, así como capacidad para inhibir la proliferación de células cancerosas. En el caso de la presencia del péptido RGD, se demostró la capacidad para inhibir la señalización de VEGF (efecto antiangiogénico). En el caso de 177Lu-iPSMA-BN se observó una alta captación tumoral in vivo por las células LNCaP y PC3. Las imágenes de micro-SPECT/CT demostraron la capacidad del heterodímero para dirigirse a los tumores, sin aumentar la captación de forma significativa, comparado con sus monómeros, pero siendo captado por los distintos fenotipos de tumores y por lo tanto en las diferentes etapas del cáncer. Los resultados obtenidos justifican realizar estudios preclínicos adicionales para establecer la eficacia terapéutica de los radiofármacos heterodiméricos.
El presente trabajo de tesis de doctorado se realizó en el Laboratorio Nacional de Investigación y Desarrollo de Radiofármacos (LANIDER) adscrito a la Gerencia de Aplicaciones Nucleares en la Salud del Departamento de Materiales Radiactivos en el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares (ININ), México. Se realizó con financiamiento del proyecto CONACyT-A1-S-38087.

Las moléculas heterobivalentes radiomarcadas han mostrado ser una estrategia adecuada para obtener imágenes del tumor de manera sensible, específica y no invasiva debido a que interactúan concomitantemente con diferentes blancos moleculares sobre la célula tumoral. Una de las características fenotípicas de las células de cáncer de mama es la sobre-expresión de receptores de membrana que regulan el comportamiento celular. Entre estos receptores se encuentran el receptor del péptido liberador de gastrina (GRPR) y el receptor de folatos (FR), los cuales al unirse con alta afinidad a la Bombesina y ácido fólico/folato respectivamente, producen respuestas celulares que favorecen el crecimiento y proliferación celular. El objetivo del presente trabajo fue sintetizar y caracterizar químicamente los conjugados heterobivalentes Lys1(α,γ-folato)Lys3(99mTc-HYNIC)-Bombesina (1-14) y Lys1(α,γ-folato)Lys3(177Lu-DOTA)-Bombesina (1-14), con la finalidad de evaluar tanto in vitro como in vivo su potencial como radiofármacos heterobivalentes para diagnóstico y/o tratamiento de células de cáncer de mama +GRPR y +FR. Adicionalmente, se evaluó el potencial de Lys1(α,γ-folato)Lys3(99mTc-HYNIC)-Bombesina (1-14) para medir la actividad metabólica de dichas células a través de imágenes SPECT. Para obtener a los conjugados Lys1(α,γ-folato)Lys3(HYNIC)-Bombesina (1-14) y Lys1(α,γ-folato)Lys3(DOTA)-Bombesina (1-14), los péptidos Lys1Lys3(HYNIC)-Bombesina (1-14) y Lys1Lys3(DOTA)-Bombesina (1-14) se conjugaron a ácido fólico mediante un enlace amida. Los productos se purificaron por HPLC de exclusión molecular y se caracterizaron por espectroscopia UV-Vis, IR-FT y espectrometría de masas MALDI-TOF. El radiomarcado de Lys1(α,γ-folato)Lys3(HYNIC)-Bombesina (1-14) con 99mTc se realizó con EDDA/tricina como coligantes y SnCl2 como agente reductor. Para el radiomarcado de Lys1(α,γ-folato)Lys3(DOTA)-Bombesina (1-14) con 177Lu, se utilizó 177LuCl3 diluido con buffer de acetato 1 M a pH=5. La pureza radioquímica se evaluó en un HPLC en fase reversa. Se evaluó la estabilidad de los conjugados heterobivalentes Lys1(α,γ-folato)Lys3(99mTc-HYNIC)-Bombesina (1-14) y Lys1(α,γ-folato)Lys3(177Lu-DOTA)-Bombesina (1-14) en suero humano. Se determinó la afinidad de los conjugados heterobivalentes a la proteína recombinante GRPR y a la proteína humana FR. La captación in vitro se evaluó en células de cáncer de mama T47D (+GRPR y +FR). La biodistribución y captación en el tumor se determinaron en ratones atímicos con tumores inducidos T47D. Para evaluar la especificidad de los conjugados heterobivalentes, tanto en los estudios in vitro como in vivo se bloquearon los receptores GRPR y FR. Los estudios de imagen en ratones atímicos con tumores T47D se obtuvieron con un micro-SPECT/CT. La actividad metabólica del tumor se determinó a partir de imágenes SPECT/CT utilizando Lys1(α,γ-folato)Lys3(99mTc-HYNIC)-Bombesina (1-14) y se comparó con 18F-FDG y 99mTc-Folato. Se estimó la dosis absorbida en el tumor, riñón, hígado y páncreas a partir de la actividad acumulada en la región de interés. Los resultados obtenidos en los estudios in vitro e in vivo se compararon con sus respectivos monómeros Lys1Lys3(99mTc-HYNIC)-Bombesina (1-14) y Lys1Lys3(177Lu-DOTA)-Bombesina (1-14). Los estudios espectroscópicos y el análisis por HPLC indicaron que los conjugados heterobivalentes se obtuvieron con alta pureza química y alta pureza radioquímica (>95%). Los conjugados heterobivalentes Lys1(α,γ-folato)Lys3(99mTc-HYNIC)-Bombesina (1-14) y Lys1(α,γ-folato)Lys3(177Lu-DOTA)-Bombesina (1-14) mostraron alta estabilidad en suero humano con 2% de unión a proteínas a las 2 h de incubación. Ambos conjugados mostraron alta afinidad a la proteína recombinante del GRPR y a la proteína humana del RF. Los estudios in vitro mostraron que los conjugados heterobivalentes tienen reconocimiento específico a las células de cáncer de mama T47D +GRPR y +FR, y mostraron un incremento en la captación debido al efecto concomitante entre la unión Bombesina-GRPR- y Folato-FR. Los estudios de biodistribución de los conjugados heterobivalentes en ratones atímicos con tumores inducidos T47D, mostraron alta captación en el tumor con alto contraste en las imágenes SPECT/CT. Lys1(α,γ-folato)Lys3(99mTc-HYNIC)-Bombesina (1-14) permitió evaluar a través de imagen la actividad metabólica del tumor. El compuesto Lys1(α,γ-folato)Lys3(177Lu-DOTA)-Bombesina (1-14) mejoró la dosis absorbida al tumor debido a la unión concomitante de Bombesina-GRPR y Folato-FR. Este estudio demostró que los conjugados heterobivalentes Lys1(α,γ-folato)Lys3(99mTc-HYNIC)-Bombesina (1-14) y Lys1(α,γ-folato)Lys3(177Lu-DOTA)-Bombesina (1-14) mejoran la detección de células de cáncer de mama +GRPR y +FR, por lo que, pueden ser utilizados para el diagnóstico y/o tratamiento de tumores de mama que sobre-expresan GRPR y FR.
Financiamiento CONACYT (CONACYT-SEP-CB-2014-01-242443)

The higher expressivity of the gene for the receptor of epidermal growth factor (EGF) and consequently higher number of receptors (EGFR) on the surface of cells is closely linked with the tumour proliferation of these cells and with poor prognosis for patients. For such reason the EGFR became one of the main objectives in the therapy of tumours. Nimotuzumab (also known as h-R3) is humanized monoclonal antibody which blocks receptor for epidermal growth factor. The object of this thesis was to determinate radiochemical purity of this antibody conjugated with bifunctional chelator DOTA and marked by luthecium, possibly purification of this antibody and consequently determination of its stability in different environments. In acetate buffer pH = 7, in an environment of the surplus of competitive ligand EDTA and in plasma of rats. Adequate analytic methods were used for these tasks: high-efficiency liquid chromatography, gel permeation chromatography and chromatography on thin layer. The results of the thesis demonstrated that this way of modification for further radiolabelling is not appropriate for large protein structures such as Nimotuzumab

Stability studies of monoclonal antibody nimotuzumab modified with chelator DTPA radiolabelled with lutetium-177 ([177Lu]Lu-hR3(p-SCN-Bn)DTPA) Diploma thesis David Korec Charles University in Prague, Faculty of Pharmacy in Hradec Králové Department of Biophysics and Physical Chemistry In this work was target to study the stability of monoclonal antibody Nimotuzumab, which was modified with chelator DTPA radiolabelled with radioactive Lutetium-177 ([177Lu] Lu-hR3 (p- SCN-Bn) DTPA). The radiochemical purity of the supplied antibody was 61%. For other uses had to purified. The chelator EDTA adds in addition for the labeled antibody. It has lower stability constant than the original chelating agent. He can catch the free ligand, which is excreted through the kidneys. For biodistribution studies is needed to ensure the highest purity that was well described by the distribution of radiopharmaceuticals in small bodies. Purification was used for gel permeation chromatography Sephadex. Purity was about 99%. HPLC analysis after one hour showed a small percentage of low molecular weight forms. It may be modified ligand with radionuclide or free radionuclide. At times long after purification the HPLC profile of low molecular weight fraction appeared in two peaks. They are therefore both options possible. The...