Автореферат (Экспериментальное обоснование возможности применения 68Ga - цитрата для визуализации воспалительных процессов методом позитронно-эмиссионной томографии), страница 2

Достоверность полученныхрезультатов обусловлена постановкой множества серий различных научноисследовательских опытов с использованием большого количествабиологических тест-систем (140 нелинейных крыс-самок массой 181,9±16,0 г,60 нелинейных мышей-самок массой 20,3±1,7 г, 140 мышей (самок и самцов)линии BALB/c массой 21,4±1,7 г, 210 крыс (самок и самцов) линии SpragueDawley массой 192,1±17,8 г) и дальнейшим анализом полученных данных всертифицированных лабораториях, оснащенных современным научнымоборудованием. Экспериментальные данные статистически обработаны сприменением современных компьютерных программ.Апробацияработы.Материалыиосновныеположениядиссертационной работы доложены и обсуждены на следующих научныхмероприятиях (по хронологии):1.Международнаяучебно-методическаяинаучно-практическаяконференция «Актуальные проблемы ветеринарной медицины,зоотехнии и биотехнологии», посвященной 95-летию со дня основанияМГАВМиБ им.

К.И. Скрябина, 10 октября 2014 г., Москва;2.Всероссийская научная конференция для молодых ученых«Современные проблемы биомедицинской инженерии», 6-8 апреля2015 г., Саратов;3.XXII Международная конференция студентов, аспирантов и молодыхученых (Международный молодежный научный форум) «Ломоносов2015», 13-17 апреля 2015 г., Москва;4.II и III этап Всероссийского конкурса на лучшую научную работу средистудентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведенийМСХ РФ в 2015 году в номинации «Биологические науки», 23-24апреля 2015 г., Брянск, 22 мая 2015 г., Оренбург. Автор являетсяпобедителем II и III этапов;5.I Международная научно-практическая конференция «Актуальныепроблемыразработки,производстваиприменениярадиофармацевтических препаратов» РАДИОФАРМА-2015, 17-19июня 2015 г., Москва;6.X Юбилейная научная конференция «Радиационная защита ирадиационная безопасность в ядерных технологиях», 22-25 сентября2015 г., Москва-Обнинск;77.8.9.10.11.9-й рабочий семинар Canceropole Grand Ouest «Новые достижения вмоделях животных и доклинической визуализации для трансляционныхисследований в канцерологии» (9th CGO workshop), 30 сентября – 3октября 2015 г., Ла Тюрбаль (Франция);V Съезд биофизиков России, 4-10 октября 2015 г, Ростов-на-Дону;2-й симпозиум по доклинической ядерной визуализации (PNI-2015), 9ноября 2015 г., Лондон (Великобритания);11-я Европейская встреча по молекулярной визуализации (EMIM-2016),8-10 марта 2016 г., Утрехт (Нидерланды);18-йЕвропейскийсимпозиумпорадиофармацевтикеирадиофармацевтическим препаратам (ESRR-2016), 7-10 апреля 2016 г.,Зальцбург (Австрия).Публикации.

По результатам диссертационной работы опубликовано19 работ, из них 6 статей в журналах, рекомендуемых ВАК, 1 патентРоссийской Федерации, 12 тезисов докладов в зарубежных журналах (3) исборниках по итогам различных российских и зарубежных конференций (9).Личный вклад автора. Разработка способа визуализации, а такжеэкспериментальные и расчетные исследования, представленные вдиссертации, проводились либо лично автором, либо при непосредственномучастии автора. Исследования были осуществлены с коллективом отделарадиационных технологий медицинского назначения ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им.А.И. Бурназяна ФМБА России под руководством к.б.н.

Клементьевой О.Е. ик.х.н. Кодиной Г.Е., кому автор выражает несоизмеримую благодарность запомощь, содействие в настоящей работе, предоставление экспериментальнойбазы, за неоценимые советы и научное воспитание.Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 162страницах печатного текста и состоит из введения, аналитического обзоралитературы, описания материалов и методов исследования, четырех главрезультатов исследований и их обсуждения, выводов и списка цитируемойлитературы, который насчитывает 195 источников, из них 149 зарубежныхавторов.

Работа иллюстрирована 50 рисунками и 19 таблицами.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо Введении обоснована актуальность темы диссертационной работыи сформулированы основные цели проведенных исследований, научнаяновизна и практическая значимость полученных результатов.Глава 1 (Аналитический обзор литературы) состоит из трех разделовс собственными подразделами, содержащими анализ литературных данныхпо теме диссертации. Рассмотрены основные теории воспаления, а такжеэтиологические и патогенетические основы его возникновения, современныеподходы в диагностике воспалительных процессов – методы неинвазивнойвизуализации, подразделяющиеся на морфофизиологические (УЗИ, МРТ,рентгенография, КТ) и функциональные.

К последним относитсявизуализация с использованием эмиссионной томографии (ОФЭКТ, ПЭТ) для8регистрации специфически распределенного (с накоплением в очагевоспаления) РФП in vivo.Отдельно рассмотрены наиболее известные РФП, меченные технецием99m, индием-111, йодом-131, фтором-18, галлием-67 и галлием-68, длявизуализациивоспалительныхпроцессов.Проанализированыихметаболические пути накопления и выведения, персональные достоинства инедостатки, связанные с различными способами получения радионуклидов исобственно синтезом РФП. Изложенный материал позволяет заключить, чтона сегодняшний день разработка и поиски новых более простых РФП,особенно для ПЭТ, для визуализации воспалительных процессов являетсякрайне актуальной задачей.

Обоснование возможности применения такихРФП на стадии доклинических исследований, а именно их функциональнойпригодности и безопасности применения, играет ключевую роль в ихдальнейших клинических испытаниях и внедрении в клиническую практику.Последний раздел в обзоре литературы посвящен практическойпроблеме – стандартизации РФП.

В разделе приводятся основныенормативные документы нашей страны, Европы и США, их различия иразногласия в подходах к стандартизации РФП, которые зачастуюприостанавливают внедрение и отсрочивают применение новых препаратов вклинической практике. Анализ проблемы неизбежно подталкивает кнеобходимости разработки унифицированных фармакопейных статей (ФС),подлежащих обязательному включению в Государственную фармакопеюРоссийской Федерации.

Создание таких ФС облегчит стандартизацию ипоследующее обращение РФП, что должно способствовать развитиюрадиофармацевтики в России и гармонизации их доклинических иклинических исследований с последующим внедрением в практику и ростомколичества специалистов в области ядерной медицины.Глава 2 (Материалы и методы исследований) содержитхарактеристики использованных в работе объектов и материаловисследований, а также радиохимических, биологических, физических иматематических методов исследований. К радиохимическим методамисследования относится подбор оптимальной концентрации цитратастабильногожелеза(III)длямаксимальногоблокированияметаллсвязывающей способности трансферрина методом тонкослойнойхроматографии.

Методы получения элюата 68GaCl3 из генератора 68Ge/68Ga(ЗАО «Циклотрон», Обнинск) и галлия-67 на циклотроне («Завод«Медрадиопрепарат» – филиал ФГУП «Федеральный центр попроектированию и развитию объектов ядерной медицины» ФМБА России,Москва), а также последующего синтеза РФП вынесены и описаны вПриложении А настоящей диссертационной работы. К биологическимметодам относятся манипуляции с лабораторными животными, связанные сих содержанием, проведением экспериментальных работ (в том числетоксикологическихисследований),моделированиемвоспалительныхпроцессов и умерщвлением. К физическим методам исследования относитсярегистрация ионизирующего излучения с помощью прямой радиометрии наавтоматическом гамма-счетчике Wizard 2480 (PerkinElmer, США) и9ДолясвязанногоGa3+, %позитронно-эмиссионной томографии на пока единственном в Россиитомографе (именно ПЭТ) для лабораторных животных PET/X-RAY Genisys4(SofieBioscience, США).

К математическим методам исследования относитсямоделирование кинетики транспорта 68Ga-цитрата in vivo с использованиемметода камерных моделей, аппроксимация кривых, описывающихнакопление-выведениепрепарата,методомРунге-Кутты,расчетфармакокинетических параметров и прогнозных значений лучевых нагрузокдля описания радиационной безопасности с использованием компьютерногокода OLINDA/EXM 1.0, одобренного МАГАТЭ, а также статистическаяобработка всех количественных результатов исследований.Глава 3 посвящена исследованию функциональной пригодности 68Gaцитрата: доказательству его биоэквивалентного поведения с применяющимсядля ОФЭКТ 67Ga-цитратом, выбору оптимальной концентрации цитратастабильногожелеза(III)длямаксимальногоблокированияметаллсвязывающей способности транспортных белков крови (в основном,трансферрина) и описанию фармакокинетики исследуемого 68Ga-цитрата с ибез предварительного введения цитрата железа (III), экспериментальноопределенной концентрации.Долю связывания галлия-68 с трансферрином от общей активностисвязанного и свободного галлия в присутствии цитрата железа (III)определяли методом тонкослойной хроматографии (ТСХ) в различныхсистемах с использованием TLC-scanner Mini-Gita (Raytest, Германия).

Порезультатам, представленным на рисунке 1, видно, что без добавленияраствора цитрата железа in vitro трансферрин связывает около 60% от общейактивности 68Ga и что добавление 10-2 М раствора цитрата железа (III)является оптимальным для значительного снижения процента связываниягаллия с трансферрином (более чем в 4 раза).604020000,0010,0050,010,05Концентрация Fe3+, моль/лРисунок 1.