Серия новых агентов визуализации может сделать возможным "видеть" опухоли на самых ранних стадиях, прежде чем они станут смертельными.
Соединения, полученные из ингибиторов фермента циклооксигеназы-2 (ЦОГ-2) и обнаруживаемые с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), могут иметь широкое применение для обнаружения, диагностики и лечения рака.
Исследователи из Университета Вандербильта описывают новые агенты визуализации в статье, размещенной на обложке октябрьского выпуска журнала Cancer Prevention Research.
"Это первый агент для ПЭТ-визуализации, нацеленный на COX-2, одобренный для использования в моделях воспаления и рака на животных," сказал Лоуренс Марнетт, доктор философии.D., директор Института химической биологии Вандербильта и руководитель группы, которая разработала соединения.
COX-2 – привлекательная мишень для молекулярной визуализации. Он не встречается в большинстве нормальных тканей, а затем "включенный" при воспалительных поражениях и опухолях, объяснил Марнетт.
"По мере того, как опухоль растет и становится все более злокачественной, уровень ЦОГ-2 повышается," Марнетт сказал.
Чтобы разработать соединения, которые нацелены на COX-2 и могут быть обнаружены с помощью ПЭТ-изображений, Джашим Уддин, Ph.D., доцент кафедры биохимии, начал с "основной" химические структуры противовоспалительных препаратов индометацин и целекоксиб и модифицированные их для добавления элемента фтора в различных химических конфигурациях.
После демонстрации того, что фторированные соединения являются селективными ингибиторами ЦОГ-2, исследователи включили радиоактивный фтор (18-F) в наиболее многообещающее соединение. Внутривенная инъекция этого соединения 18-F животным моделям обеспечила достаточный сигнал для ПЭТ-визуализации.
Исследователи продемонстрировали потенциал этого 18-F соединения для ПЭТ-визуализации in vivo на двух моделях животных: воспаление подушечек лап крысы, вызванное раздражителем, и человеческие опухоли, трансплантированные мышам.
Они показали, что соединение 18-F накапливается в воспаленной стопе, но не в невоспаленной стопе, и что предварительная обработка животных целекоксибом блокировала сигнал. У мышей, несущих как COX-2-положительные, так и COX-2-отрицательные опухоли человека, соединение 18-F накапливалось только в COX-2-положительной опухоли.
Исследования поддерживают дальнейшую разработку этих агентов в качестве зондов для раннего выявления рака и для оценки статуса ЦОГ-2 предзлокачественных и злокачественных опухолей.
"Поскольку уровни ЦОГ-2 повышаются во время прогрессирования рака практически во всех солидных опухолях, мы думаем, что эти инструменты визуализации найдут много-много различных применений," Марнетт сказал.