Nuklearmedizin 2021; 60(02): 136
DOI: 10.1055/s-0041-1726714
Leuchtturm
Technologie, Algorithmen und Radiochemie

F-18-Markierte Maltotriose für die spezifische PET-Bildgebung bakterieller Infektionen

F Landau
1   Universitätsklinikum Münster, Klinik für Nuklearmedizin, Münster
,
A Axer
2   Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Institut für Organische Chemie, Münster
,
S Niemann
3   Universitätsklinikum Münster, Institut für Medizinische Mikrobiologie, Münster
,
S Schelhaas
4   Westfälische Wilhelms-Universität Münster, European Institute for Molecular Imaging, Münster
,
R Gilmour
2   Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Institut für Organische Chemie, Münster
,
M Schäfers
1   Universitätsklinikum Münster, Klinik für Nuklearmedizin, Münster
,
S Hermann
4   Westfälische Wilhelms-Universität Münster, European Institute for Molecular Imaging, Münster
,
A Faust
4   Westfälische Wilhelms-Universität Münster, European Institute for Molecular Imaging, Münster
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Ziel/Aim Bakterielle Infektionen gehören zu den großen klinischen Herausforderungen. Es bedarf daher einer schnellen und spezifischen Diagnostik, wobei die genaue Lokalisation und die Abgrenzung von steriler Inflammation entscheidend sind.

Methodik/Methods Exklusiv von Bakterien verstoffwechselte Kohlenhydrate wie Maltodextrine (Maltotriose bis Maltohexaose) eignen sich als Strukturmotiv für die Entwicklung von PET-Radiotracern. Als geeignetes serumstabiles Gerüst wurde Maltotriose identifiziert [1]. Diese wurde durch nucleophile Substitution an 4-Position der Glucose-Untereinheit am nichtreduzierenden Ende F-18-fluoriert (F-18-AAX90). Die Aufnahme von F-18-AAX90 wurde in vitro in Bakterienkulturen untersucht, ergänzt von in vivo-PET-CT im Mausmodell.

Ergebnisse/Results Der durch eine fünfstufige Synthese erhaltene triflierte, acetylgeschützte Präkursor wurde in einer optimierten Radiomarkierung reproduzierbar in für die klinische Anwendung hinreichenden radiochemischen Ausbeuten erhalten. In vitro-Experimente zeigten eine deutliche Anreicherung in Gram-positiven und -negativen Bakterienstämmen. In ersten in vivo-Versuchen in Mäusen mit lokaler E. Coli-Infektion wurde der Radiotracer im Infektionsherd mit gutem Kontrast zur Umgebung aufgenommen, jedoch nicht in den zur Untersuchung der in vivo-Spezifität kontralateral injizierten hitzeinaktivierten E. Coli. Aktuell werden weitere in vivo Versuche durchgeführt und am Beispiel von E. Coli die Performance von F-18-AAX90 mit dem bereits bekannten F-18-2-Fluor-2-desoxysorbitol verglichen.

Schlussfolgerungen/Conclusions F-18-AAX90 zeigt in vitro und in vivo eine gute Aufnahme speziell in E. Coli und eine günstige Pharmakokinetik in der Maus. Aufgrund der äußerst vielversprechenden Ergebnisse für eine bakterienspezifische PET-Bildgebung wird die Synthese von F-18-AAX90 zurzeit im hauseigenen PET-Zentrum für erste Humananwendungen optimiert.


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  • Literatur/References

  • 1 Axer A, Hermann S, Kehr G. et al., ChemMedChem, 2018; 13 , 241-250.
    CrossrefPubMed

Publication History

Article published online:
08 April 2021

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  • Literatur/References

  • 1 Axer A, Hermann S, Kehr G. et al., ChemMedChem, 2018; 13 , 241-250.
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