Positronemissietomografie met 64-koper als tracer voor de studie van kopergerelateerde aandoeningen

Het huidige protocol beschrijft hoe ⁶⁴Cu PET / CT- en PET / MRI-beeldvorming bij mensen kan worden uitgevoerd om kopergerelateerde aandoeningen, zoals de ziekte van Wilson, en het behandelingseffect op het kopermetabolisme te bestuderen.

Koper is een essentieel sporenelement, dat functioneert in katalyse en signalering in biologische systemen. Radioactief gelabeld koper wordt al tientallen jaren gebruikt bij het bestuderen van het basale kopermetabolisme van mens en dier en kopergerelateerde aandoeningen, zoals de ziekte van Wilson (WD) en de ziekte van Menke. Een recente toevoeging aan deze toolkit is 64-koperen (64 Cu) positronemissietomografie (PET), waarbij de nauwkeurige anatomische beeldvorming van moderne computertomografie (CT) of magnetische resonantie beeldvorming (MRI) scanners wordt gecombineerd met de biodistributie van het ⁶⁴Cu PET tracersignaal. Dit maakt het mogelijk om koperfluxen en kinetiek in vivo te volgen, waardoor het verkeer en metabolisme van koperen organen van mens en dier direct wordt gevisualiseerd. Bijgevolg is ⁶⁴Cu PET zeer geschikt voor het evalueren van klinische en preklinische behandelingseffecten en heeft het al aangetoond dat WD nauwkeurig kan worden gediagnosticeerd. Bovendien zijn ⁶⁴Cu PET / CT-studies waardevol gebleken op andere wetenschappelijke gebieden zoals kanker- en beroerteonderzoek. Dit artikel laat zien hoe ⁶⁴Cu PET/CT of PET/MR bij mensen uit te voeren. Procedures voor ⁶⁴Cu-behandeling, patiëntvoorbereiding en scanneropstelling worden hier gedemonstreerd.

Koper is een vitale katalytische cofactor die meerdere belangrijke biochemische processen aandrijft die essentieel zijn voor het leven, en defecten in koperhomeostase zijn direct verantwoordelijk voor menselijke ziekten. Mutaties in de ATP7A - of ATP7B-genen, die coderen voor kopertransporterende ATPases , veroorzaken respectievelijk de ziekten van Menke en Wilson. De ziekte van Menke (ATP7A) is een zeldzame dodelijke aandoening van intestinale koperhyperaccumulatie met ernstige koperdeficiëntie in perifere weefsels en tekorten aan koperafhankelijke enzymen¹. De ziekte van Wilson (WD) (ATP7B) is een zeldzame ....

Enkele klinische onderzoeken met dit ⁶⁴Cu PET/CT- of PET/MRI-protocol zijn goedgekeurd door de regionale ethische commissie van regio Midt, Denemarken [1-10-72-196-16 (EudraCT 2016-001975-59), 1-10-72-41-19 (EudraCT 2019-000905-57), 1-10-72-343-20 (EudraCT 2020-005832-31), 1-10-72-25-21 (EudraCT 2021-000102-25) en 1-10-72-15-22 (EudraCT 2021-005464-21)]. Schriftelijke geïnformeerde toestemming werd verkregen van de deelnemers bij inschrijving. De inclusiecriteria voor alle deelnemers waren >18 jaar en voor vr.......

Dosisberekening
Op basis van dosimetrieberekeningen is de effectieve radioactiviteitsdosis voor IV-toediening 62 ± 5 μSv/MBq tracer¹⁰. Daarom wordt een dosis van 50 MBq aanbevolen, afhankelijk van het tijdsbestek. Tot 75-80 MBq is toepasbaar voor langere onderzoeken en levert beelden van goede kwaliteit zonder een ethisch goedgekeurde dosis te overschrijden. De effectieve dosis voor orale toediening is 113 ± 1 μSv/MBq tracer, als gevolg van intestinale accumulatie van de tr.......

De methode is net als elke andere PET-methode, maar de lange halfwaardetijd van 12,7 uur biedt de mogelijkheid om koperfluxen op lange termijn te onderzoeken (we hebben goede resultaten tot 68 uur na IV-tracerinjectie). Alle stappen in het protocol moeten worden uitgevoerd door personeel dat bekend is met PET, hoewel ze niet kritischer zijn dan enig ander PET-onderzoek.

Probleemoplossing
Omdat we vaak ⁶⁴Cu gebruiken voor langdurig onderzoek, zal het PET-signaal l.......

Ondersteund door een subsidie van The Memorial Foundation of Manufacturer Vilhelm Pedersen & Wife. De stichting speelde geen rol in de planning of een andere fase van het onderzoek.