FM Salla Lahdenpohja tutki Turun yliopistossa tarkastettavassa väitöstutkimuksessaan uusia valmistusmenetelmiä PET-merkkiaineille. Työssä kehitettiin myös uusi merkkiaine, jota voidaan käyttää esimerkiksi Alzheimerin taudin tutkimiseen.
Positroniemissiotomografia eli PET on ylivertainen menetelmä kuvantaa biologisia ja fysiologisia toimintoja ihmisessä. Tämä tapahtuu seuraamalla radioaktiivisten merkkiaineiden kertymää kehossa. Radioaktiiviset merkkiaineet koostuvat biologisesti aktiivisesta molekyylistä ja siihen liitetystä radionuklidista. PET-kuvantaminen on mahdollistanut esimerkiksi aivojen välittäjäaineiden seuraamisen ja erilaisten reseptorien toiminnan tutkimisen.
Salla Lahdenpohja tutki ja kehitti väitöskirjassaan fluori-18-leimausmenetelmiä ja fluori 18:lla leimattuja merkkiaineita, joiden kohteena ovat keskushermoston erilaiset rakenteet. Fluori-18 on fluorin radioaktiivinen isotooppi, jonka puoliintumisaika on noin kaksi tuntia. Yhden puoliintumisajan jälkeen, eli fluori-18:n kohdalla kahden tunnin kuluttua, alkuperäisestä radioaktiivisuudesta on jäljellä vain puolet.
– Lyhyt puoliintumisaika asettaa rajoituksia merkkiaineiden valmistamiseen käytettävälle ajalle ja siten itse valmistusmenetelmille, Lahdenpohja selventää.
Perinteisissä 18F-leimausmenetelmissä käytetään joko vaativia laitteistoja tai haastavia reaktio-olosuhteita. Lahdenpohja käytti väitöskirjatyössään 18F-leimauksissa uusia siirtymämetallien käyttöön pohjautuvia leimausmenetelmiä. Fluori-18-leimausta saatiin tehostettua käyttämällä avuksi kupari- tai ruteniumkomplekseja.
Kehitetyillä menetelmillä valmistettiin [18F]NS12137:ää, [18F]CFT:tä ja [18F]FPATPP:tä. Kirjain-numeroyhdistelmien takaa paljastuvat merkkiaineet, joita on käytetty aivojen välittäjäaineiden ja kannabinoidireseptorien prekliiniseen kuvantamiseen. Aiemmissa tutkimuksissa muutokset näissä järjestelmissä on yhdistetty erilaisiin aivorappeumasairauksiin, kuten Alzheimerin tautiin.
– Siirtymämetallivälitteistä leimausta hyödyntämällä kehitettiin täysin uusi kannabinoidireseptorien kuvantamiseen soveltuva merkkiaine, [18F]FPATPP. Merkkiaine osoittautui eläinkokeissa erinomaiseksi, Lahdenpohja korostaa.
Väitöstutkimuksen toisessa osassa Lahdenpohja käytti perinteisiä leimausmenetelmiä ennestään tunnetun kannabinoidireseptorien kuvantamiseen soveltuvan merkkiaineen valmistukseen kliiniseen käyttöön. Kliininen käyttö tarkoittaa ihmisten PET-kuvantamista.
Kliinisessä käytössä olevalta merkkiaineelta vaaditaan paljon, koska tällöin merkkiainevalmistus on lääkevalmistusta. Tästä syystä kliinisiä merkkiaineita usein kutsutaankin radiolääkkeiksi, vaikka merkkiaineilla ei ole lääkevaikutusta. Merkkiaineen matka radiolääkkeeksi on pitkä, sillä jokainen valmistus- ja analysointivaihe pitää validoida eli vahvistaa, että prosessi toimii luotettavasti.
– Luonnollinen jatkumo tälle tutkimukselle on kehitettyjen siirtymämetallivälitteisten leimausmenetelmien siirtäminen laatujärjestelmän mukaiseen radiolääkevalmistukseen, Lahdenpohja summaa.
***
FM Salla Lahdenpohja esittää väitöskirjansa ”Synthesis of 18F-labelled radiopharmaceuticals for CNS imaging: From radiosynthesis development to GMP production” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 19.3.2021 klo 12.00. Väitöstilaisuutta voi seurata etäyhteyden kautta.
Vastaväittäjänä toimii professori Raisa Krasikova (Russian Academy of Science, Venäjä) ja kustoksena dosentti Anna Kirjavainen (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on radiokemia.
Turun yliopisto seuraa aktiivisesti koronavirustilannetta ja viranomaisten ohjeita. Yliopisto päivittää ohjeitaan tilanteen mukaan. Ohjeet ja linkit löytyvät osoitteesta: utu.fi/koronavirus
> Väitöskirja on julkaistu sähköisenä
