Positronen-Emissions-Tomographie mit 64-Kupfer als Tracer zur Untersuchung kupferbedingter Erkrankungen

Das vorliegende Protokoll beschreibt, wie ⁶⁴Cu PET/CT- und PET/MRT-Bildgebung am Menschen durchgeführt werden können, um kupferbedingte Erkrankungen wie Morbus Wilson und die Auswirkungen der Behandlung auf den Kupferstoffwechsel zu untersuchen.

Kupfer ist ein essentielles Spurenelement, das in der Katalyse und bei der Signalübertragung in biologischen Systemen eine Rolle spielt. Radioaktiv markiertes Kupfer wird seit Jahrzehnten zur Untersuchung des grundlegenden menschlichen und tierischen Kupferstoffwechsels und kupferbedingter Erkrankungen wie Morbus Wilson (WD) und Morbus Menke verwendet. Neu hinzugekommen ist die 64-Kupfer (64 Cu) Positronen-Emissions-Tomographie (PET), die die genaue anatomische Bildgebung moderner Computertomographen (CT) oder Magnetresonanztomographen (MRT) mit der Bioverteilung des ⁶⁴Cu PET-Tracer-Signals kombiniert. Dies ermöglicht es, Kupferflüsse und -kinetik in vivo zu verfolgen und so den Verkehr und Stoffwechsel von Kupferorganen bei Mensch und Tier direkt sichtbar zu machen. Folglich eignet sich ⁶⁴Cu PET gut für die Bewertung klinischer und präklinischer Behandlungseffekte und hat bereits gezeigt, dass es in der Lage ist, WD genau zu diagnostizieren. Darüber hinaus haben ^{sich 64}Cu-PET/CT-Studien in anderen wissenschaftlichen Bereichen wie der Krebs- und Schlaganfallforschung als wertvoll erwiesen. Der vorliegende Artikel zeigt, wie ⁶⁴Cu PET/CT oder PET/MR beim Menschen durchgeführt werden können. Hier werden Verfahren für die Handhabung von ⁶⁴Cu, die Patientenvorbereitung und die Einrichtung des Scanners demonstriert.

Kupfer ist ein lebenswichtiger katalytischer Cofaktor, der mehrere wichtige biochemische Prozesse antreibt, die für das Leben unerlässlich sind, und Defekte in der Kupferhomöostase sind direkt für menschliche Krankheiten verantwortlich. Mutationen in den Genen ATP7A oder ATP7B , die für kupfertransportierende ATPasen kodieren, verursachen Morbus Menke bzw. Wilson. Morbus Menke (ATP7A) ist eine seltene tödliche Erkrankung der intestinalen Kupferhyperakkumulation mit schwerem Kupfermangel im peripheren Gewebe und Defiziten in kupferabhängigen Enzymen¹. Morbus Wilson (WD) (ATP7B) ist eine seltene Erkrankung, die....

Einige klinische Studien mit diesem ⁶⁴Cu PET/CT- oder PET/MRT-Protokoll wurden von der regionalen Ethikkommission der Region Midt, Dänemark, genehmigt [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) und 1-10-72-15-22 (EudraCT 2021-005464-21)]. Bei der Einschreibung wurde von den Teilnehmern eine schriftliche Einverständniserklärung eingeholt. Die Einschlusskriterien für alle Teilnehmerinnen war.......

Dosisberechnung
Basierend auf Dosimetrieberechnungen beträgt die effektive Radioaktivitätsdosis für die intravenöse Verabreichung 62 ± 5 μSv/MBq Tracer¹⁰. Daher wird je nach Zeitrahmen eine Dosis von 50 MBq empfohlen. Bis zu 75-80 MBq sind für längere Untersuchungen geeignet und liefern Bilder in guter Qualität, ohne eine ethisch zulässige Dosis zu überschreiten. Die effektive Dosis für die orale Verabreichung beträgt 113 ± 1 μSv/MBq Tracer, was auf die intestina.......

Die Methode ist wie jede andere PET-Methode, aber die lange Halbwertszeit von 12,7 h bietet die Möglichkeit, langfristige Kupferflüsse zu untersuchen (wir haben gute Ergebnisse von bis zu 68 h nach intravenöser Tracerinjektion). Alle Schritte des Protokolls müssen von Personal durchgeführt werden, das mit PET vertraut ist, obwohl sie nicht kritischer sind als jede andere PET-Untersuchung.

Fehlerbehebung
Da wir ^{häufig 64}Cu für Langzeituntersuchungen verwend.......

Unterstützt durch ein Stipendium der Memorial Foundation des Herstellers Vilhelm Pedersen & Wife. Die Stiftung spielte weder bei der Planung noch in einer anderen Phase der Studie eine Rolle.