Cours 2 Part 3 Flashcards
Quelle est la définition d’un radiotraceur pour l’imagerie médicale
Un produit radiopharmaceutique (traceur ou radiotraceur)
est un produit radioactif utilisé comme agent diagnostique (~95%) ou
thérapeutique (~5%) en médecine.
Le radiotraceur peut être un élément seul (
123I-), mais la plupart des
radiopharmaceutiques sont des produits marqués avec un
radioélément.
Comment un radiotraceur se distingue des produits
pharmaceutiques en plus d’être radioactif?
Par une faible quantité administrée. Il n’a donc aucun
effet pharmacologique.
Qu’a un radiotraceur en commun avec les produits pharmacologiques?
Il est soumis à un
contrôle de qualité (pureté chimique et radiochimique; stérilité; absence
d’un effet pyrogénique).
Propriétés idéales d’un radiotraceur pour l’imagerie médicale
Décrit la Disponibilité
Le traceur devrait être facile à fabriquer, pas trop cher et rapidement
distribué aux cliniques de médecine nucléaire. La demi-vie des radioisotopes limite
sa distance de distribution. L’utilisation d’un générateur et de “kits” facilitent la
préparation des produits radiopharmaceutiques. Pour des traceurs de courte demivie, l’hôpital devrait être proche d’une source de production (cyclotron médical).
Propriétés idéales d’un radiotraceur pour l’imagerie médicale
Décrit la Demi-vie effective (Te) et pourquoi elle doit être suffisamment longue pour l’imagerie mais pas trop pour éviter
une dosimétrie élevée aux patients.
A part sa demi-vie physique (Tp = t1/2), le
radiotraceur administré au patient est métabolisé et ensuite éliminé naturellement.
Ce dernier processus est également caractérisé par une demi-vie biologique (Tb).
Chaque processus a sa constante de décroissance (lambda) ; la constante de décroissance
effective correspondant à la somme des deux: lambda e
= lambdap + lambdad.
Comme = 0.693/t1/2
, la demi-vie effective peut être déterminée comme suit :
1/Te = 1/Tp + 1/Tb
*On ne veut pas une dosimétrie trop longue si t1/2 est trop long
*On veut que t1/2bio soit près de celle physique pour faire un choix
Propriétés idéales d’un radiotraceur pour l’imagerie médicale
Décrit dans quelles situations la Désintégration par EC et IT favorisée.
La désintégration par capture
d’électron ou transition
isomérique est favorisée pour des
applications diagnostiques étant
donné qu’elle est accompagnée
de radiation y. (les camera en médecine sont gamma donc c’est wow)
Sachant que la Désintégration par EC et IT favorisée.
Pourquoi L’énergie des rayons y doit se situer entre 30 < y < 300 keV.
En dessous de 30 keV, les rayons y sont absorbés par les tissus et ne sont pas
détectés. Une énergie supérieure à 300 keV est trop élevée pour permettre la
détection.
Propriétés idéales d’un radiotraceur pour l’imagerie médicale
Décrit pour quoi et pourquoi (hahaha)Les radionucléides émetteurs des particules a et B- sont à éviter
Pour des
applications diagnostiques car ils peuvent causer des dommages
radiolytiques. Les radionucléides émetteurs de particules a et B-
sont utilisées pour la thérapie. Il y a quand même des exceptions comme l’131I,
émetteur de β
- qui est utilisé pour le traitement de la thyroïde.
Propriétés idéales d’un radiotraceur pour l’imagerie médicale
Décrit le Rapport cible-non-cible élevé.
Le radiotraceur doit s’accumuler de préférence dans l’organe cible et être
excrété rapidement du corps afin d’obtenir des contrastes optimaux.
Les tests de contrôle qualité visent à…
S’assurer de la pureté, la puissance, l’identité du
produit, la sécurité biologique (pas d’endotoxine et stérile) et l’efficacité d’un radiopharmaceutique.
Les tests physicochimiques sont : (5)
les caractéristiques physiques (couleur, état, avec ou sans particules et leur taille)
pH et force ionique (pH entre 2 et 9, idéalement 7.4 comme le sang, force ionique,
isotonicité, osmolalité) : sécurité biologique, s’assurer qu’on ne fait pas éclater ou
sécher les cellules ni de choc à cause du pH lors de l’injection
pureté radionucléidique: Un seul radioisotope; vérifié par compteur
pureté radiochimique: une seule molécule marquée ; vérifié par radioTLC
pureté chimique : identité du produit, absence d’impuretés / solvants (GC)
V ou F: on veut des particules dans nos Rx aux poumons
NON, cela peut causer des embolies pulmonaires
Pk dit on que le test d’osmolarité a échoué
Parce qu’il est constamment dans ses spécifications depuis toujours, donc on assume qu’elle est tjrs good
Quels sont les test biologiques? (2)
stérilité : ne pas infecter le patient ou causer une septicémie
*Est-ce que la cause de la contamination est dans le transport ou bien dans le centre dans lequel il a été créé?
*Garder un lot GMP au cas où!
pyrogénicité, absence d’endotoxines (fragment de bacts): éviter de causer de la fièvre et malaises au patient
Décrit comment on peut évaluer la stérélité avec une filtration à la dernière étape de synthèse d’un radiopharmaceutique
Si le filtre utilisé est perforé, on aura jamais le maximum de pression voulu donc cela est une bonne indication qu’il y a un trou!
Plus de 80 % des interventions diagnostiques impliquent des Radiopharmaceutiques marqués au … (complète)
Tc-99m
Nomme absolument les 2 Procédures médicales utilisant le plus de 99mTc et 2 autres organes qui l’utiliserait!
Scintigraphie de perfusion myocardique (56%)
Scintigraphie osseuse (17%)
Autres:
Autres procédures cardio (4%)
Foie/Hépatobiliaire (7%)
Poumons (4%)
Thyroide/parathyroide (3%)
Rein (3%)
Infection/Infl. (2%)
Imagerie tumorale (2%)
Quel pays fait le plus de scans par semaine comparé au Canada (30 000)
USA
(400 000 scans/min)
Explique le rôle du 99mTc dans les poumons
On prends le Tecnogaz formé de 99mTc qui est la seule façon d’évaluer un problème pulmonaire!! Un caillot ne sera pas imagé dans les poumons (spot noir) et donc on sait sa localisation
Quels sont les Avantages des Produits radiopharmaceutiques marqués au 99mTc (4)
*ils ont des propriétés physiques favorables dont une demi-vie de 6 h
*Ils n’émettent pas de particules a et B-
*leurs photons monochromatiques de y = 140 keV ont une énergie optimale
pour créer des images spatiales (2D) avec un minimum de dommage
radiolytique.
*Ils sont disponibles à partir de générateurs, sans-porteur et relativement
bon marché.
Nomme les 5 propriétés de la chimie du 99mTc
Il n’existe pas d’isotope stable de Tc naturel, le 99Tc a une demi-vie de 2.1 x 105
années.
Le Tc existe en 8 états d’oxydation différents, de 1- à 7+.
Les états 4+ à 7+ sont les plus stables.
Le 99mTc est toujours contaminé par le 99Tc car ce dernier est formé directement du
parent 99Mo (13% des désintégrations).
Comme le 99mTc est obtenu du générateur sous forme pertechnétate TcO4- (Tc7+),
une étape de réduction est nécessaire pour faciliter sa complexation avec le
porteur pharmaceutique.
Décrit l’Étape de réduction du 99mTc
Utiliser le chlorure d’étain en milieu acide. La concentration du 99mTc dans
l’élution du générateur est très faible (~10-9 M) donc très peu de Sn2+ est
requis.
Nomme 3 Produits marqués au 99mTc
-99mTc-gluceptate (gauche) sert à
l’imagerie des reins.
-Le MAG-3 est facilement coupler
aux peptides et protéines.
-99mTc-Sestamibi (Cardialite); le Tc+1 est
lié au 6 ligands d’isonitrile, il est utilisé
pour l’imagerie du myocarde).
Produits radiopharmaceutiques marqués à la radioiode
À quoi sert:
125I: (t1/2 = 60 j); EC (100%); = 35 keV (7%) + X-ray = 27-32 keV (140%)
L’isotope 125I est utilisé pour le marquage d’anticorps et autres produits pour des
analyses in vitro. La basse énergie de sa radiation le rend inutile pour l’imagerie in vivo.
*More pour pharmaco!
Produits radiopharmaceutiques marqués à la radioiode
À quoi sert:
131I: (t1/2 = 8 j) ; - (100%); = 284 (6%), 364 (81%), 637 (7%)
L’isotope 131I est utilisé de façon routinière en médecine nucléaire à cause de son
= 364 keV et demi-vie courte. Son émission - résulte d’une dose plus élevée de
radiation au patient comparativement à l’utilisation avec le 123I.
*Excellent pour cancer de la thyroide
*On aun rayon y à 364 donc on pourrait faire de l’imagerie avec de l’iode 131!
Produits radiopharmaceutiques marqués à la radioiode
À quoi sert:
123I: (t1/2 = 13.2 h); EC (100%); = 159 keV (83%)
Le plus utile pour l’imagerie médicale est l’123I. Il est produit par le cyclotron
(relativement cher).
Pour la Chimie de l’iode, est-il meilleur de faire une substitution nucléophile ou électrophile et pk?
SUbstitution électrophile, car le rendement est meilleur!
Comment on obtient l’espèce électrophile de l’iode
Sous sa forme oxydés, l’iode (I+) est très réactive.
La molécule d’iode libre a une structure de I+-I dans l’eau.
L’espèce I+ électrophile n’existe pas seul mais sous forme
de complexe avec l’eau:
I2 + H2O «–»H2OI+ + I- ou I2 + OH- «—» HOI + I-
Nomme des Réactifs utilisés pour le marquage à l’iode et un exemple de marquage
Chloramine-T, Iodogen et Iodo-bead (N-chlorobenzosulfonamide sur polystyrene)
Marquage d’anticorps monoclonaux, albumine et hormones
peptidiques qui contiennent des résidus de tyrosine:
Comment fait-on le Marquage d’anticorps monoclonaux, albumine et hormones
peptidiques qui contiennent des résidus de tyrosine: (étapes)
1.Protone la molécule
2.L’iode réagit avec le chlorure et déplace l’amine
3.Forme chlorure d’iode (dans lequel Cl est plus électroneg)
4. L’iode nucléophile viens se lier au noyau tyrosine qui, elle est liée à une protéine
Comment on obtient des Produits radiopharmaceutiques marqués au 18F
La plupart des marquages au 18F impliquent une substitution d’un
groupement labile (-OTs ou –OTf) par le 18F avec une inversion de la configuration. (décrit sa formation en général)
Pk le 18F est important en clinique?
Le traceur le plus important en TEP clinique est le 2-[18F]fluoro-2-désoxyglucose (FDG).
Il y a plus de 30 traceurs-18F qui ont trouvé une application clinique pour les
problèmes neurologiques, cardiaques et le cancer.
*Marquage de dérivés de mannose
Explique comment on syntétise le FDG
1.Substitution d’un groupement -OTf par le 18F
avec une inversion de la configuration.
2.Après substitution avec le 2-18F et conversion de configuration en
glucose, les 4 groupements -OAc sont hydrolysés.
3.Le FDG est purifié par le passage dans différentes colonnes
d’absorption et échangeuse d’ions. Le produit final est dissout dans
une solution saline physiologique prête pour l’injection chez le patient.
*Remarque: Le fluor passe en équatorial après la substitution (passe de mannose à glucose)
Décrit le mode d’action du FDG
Comme le glucose, le [18F]FDG est capté par les cellules via le transporteur du glucose (GLUT1) et phosphorylé par l’hexokinase II (HKII) pour former le [18F]FDG-6-PO4; cependant, (au contraire du glucose), son métabolisme est empêché du à l’absence d’hydroxyl en position 2. Ainsi le [18F]FDG demeure trappé à l’intérieur de la cellule.
La rétention de FDG dans le cellules importante pk en médical (quel scan hopital? et explique)
La TEP au 18F-FDG permet de détecter des tumeurs qui présentent une augmentation de leur
métabolisme glucidique. Il y a rétention du FDG dans la cellule. Il est utilisé pour le diagnostic et le
suivi thérapeutique de diverses cancers.
Quels sont les désavantgaes d’un suivi thérapeutique au [18F]FDG
Un manque de spécificité est associé à cette approche, Le FDG est
accumulé dans tous les sites présentant une activité glucidique élevée, telle que le
cerveau, le cœur.
Décrit ce qu’est le Le 16a-[18F]fluoroestradiol. et ce qu’il visualise
Ce traceur est préparé via l’ouverture d’un groupement sulfate 16a,17B-
cyclique en donnant la bonne configuration 16a-F,17B-OH.
Ce traceur visualise la présence des récepteurs pour les estrogènes dans le
cancer du sein et ses métastases, ce qui est d’une grande importance pour le
choix du traitement de la maladie à suivre.
Pourquoi la création de Produits radiopharmaceutiques marqués au 11C est un DÉFI?
Avec sa demi-vie de seulement 20 min, l’incorporation du 11C dans un produit
organique est un DÉFI. Le 11C est produit sous forme de 11CO2 ce qui peut être
transformé par réduction sélective avec le LiAlH4 en 11CH3OH et ensuite après réaction
avec HI en 11CH3I. Ce dernier peut être transformé avec Pt/NH3 en H11CN. Le CH3I et le
HCN sont de bons réactifs pour méthyler (11CH3) les groupements -OH, -NH2 ou -COOH sur un substrat d’intérêt biologique.
Donne un exemple de Produits radiopharmaceutiques marqués au 11C
Un exemple de synthèse avec le 11CH3I
est la préparation du [11C]PIB, un
produit servant à imager les plaques
amyloïdes .
Décrit le cycle de developppement de Biomarqueurs
& Sondes
- Phénotype/Besoin médical
- Biomarqueurs (cibles)
3.Modèle animal
4.Sondes (traceurs)
5.Mec d’action - Imagerie
- Utilisation en clinique
Dans les Types de sondes pour l’imagerie moléculaire, qu’est ce qu’on doit prendre en compte?
Les T1/2 physiques des radio-isotopes devraient être choisies en fonction de la T1/2
biologique de la molecule que l’on veut marquer
Décrit Application Clinique 100Mo(p,2n)99mTc
Essai Clinique de Phase I avec le 99mTcO4 Na produit par cyclotron
[99mTc]NaTcO4 produit par cyclotron: Biodistributions identiques à
celles obtenues à partir de 99mTc-pertechnetate de générateur.
Toutes les images conduisent à un diagnostic clair.
Quel est le radiotraceur pour L’imagerie du cancer du sein en ciblant les récepteurs aux
œstrogènes
4FMFES
on est capable de mieux voir les lésions et la qte de lésions
Quelle sont les cibles des PET tracers
A)C’est un traceur utilisé pour les tumeur neuroendocrine dont un caractère plus violent via le biomarker SSTR
B)CRPC-Adeno via le biomarker PSMA
Donne un particularité du PET traceur visant CRPC Adeno
First in-human use of a tracer labeled with
cyclotron-produced gallium-68.
Pourquoi The high PSMA and SSTR expression in mCRPC is an open
door for novel radioligand therapy
Elles tuent l’ADN des cellules cancéreuses quand les biomarkers sont liés à des Ac
On veut que les liaisons de PSMA au cancer soit toutes positives mais c’est dur car c’est une maladie hétérogène
Quel est l’IMAGING AGENT TARGETING SOD-1 FOR THE DETECTION OF ALS
comment
89Zr-PET
détecte la sclérose en se liant au os à cause d’aggrégation de protéine SOD1 mutée dans les os
Au Canada, nomme 3 radioisotpoe produit par cyclotron
64Cu, 89Zr and 68Ga
