Uusi merkkiaine helpottaa aivohalvaukseen ja Alzheimerin tautiin usein liittyvän neuroinflammaation PET-kuvantamista (Väitös: MChem Thomas Keller, 14.6.2019, kemia)
Neuroinflammaatiota, eli keskushermoston kudosten kroonista matala-asteista tulehdustilaa, esiintyy useissa keskushermostoon liittyvissä taudeissa, kuten aivohalvauksessa ja Alzheimerin taudissa. Thomas Keller tutki Turun yliopistoon tekemässään väitöskirjassa uutta neuroinflammaation kuvantamiseen tarkoitettua PET-merkkiainetta.
PET-kuvantamisella voidaan kajoamattomasti tutkia biologisia prosesseja, kuten neuroinflammaatiota, seuraamalla radioaktiivisten merkkiaineiden jakaumaa aivoissa. Radioaktiiviset merkkiaineet ovat biologisesti aktiivisia aineita, joihin on vaihdettu normaalisti ei-radioaktiivinen atomi radioaktiiviseksi atomiksi, esimerkiksi fluori-18:ksi.
– Molaarinen aktiivisuus, joka määrittää merkkiaineen radioaktiivisen molekyylin suhdetta ei-radioaktiivisiin molekyyleihin, on merkkiainekehityksessä oleellista, koska kehossa nämä radioaktiiviset ja ei-radioaktiiviset molekyylit kilpailevat samoista kohteista. PET-kuvantamisella voidaan seurata vain radioaktiivisia molekyylejä, Thomas Keller selventää.
Keller keskittyi kemian alaan kuuluvassa väitöstutkimuksessaan uuteen neuroinflammaation kuvantamiseen tarkoitettuun PET-merkkiaineeseen, [18F]F-DPA:han. Hän tutki, miten radioaktiivinen 18F-atomi saatiin eri synteesireittejä käyttäen liitettyä [18F]F-DPA-molekyyliin. Aktivoituneen mikroglian ilmentämään, translokaattoriproteiiniin (TSPO) sitoutuvan merkkiaineen [18F]F-DPA:n avulla Keller tutki hiiriä, joilla oli geneettinen Alzheimerin tautimallin aiheuttama neuroinflammaatio.
Keller kehitti tutkimuksessaan useita [18F]F-DPA:n-synteesireittejä.
– Elektrofiiliset leimausmenetelmät olivat radiosynteettisesti suoraviivaisia, mutta tuotteen molaarinen aktiivisuus jäi alhaiseksi, Keller toteaa.
Radioaktiivinen fluori-18, jota Keller käytti elektrofiilisissä kemiallisissa reaktioissa, oli fluorikaasun, [18F]F2, muodossa. [18F]F-DPA:n elektrofiiliseen synteesiin hän testasi myös [18F]F2-kaasua, joka tuotettiin täysin uudella, laservalolla avustetulla isotooppivaihdolla.
Nukleofiilisillä synteesimenetelmillä Keller pystyi tuottamaan [18F]F-DPA:ta noin sata kertaa suuremmalla molaarisella aktiivisuudella. Suurempi molaarinen aktiivisuus lisäsi merkkiaineen herkkyyttä neuroinflammaation kuvantamiseen Alzheimer-tautimallin hiiren aivoissa.
Lisäksi Keller havaitsi, että [18F]F-DPA oli elimistössä pysyvämpi ja herkempi erottamaan neuroinflammaation hiiren aivoissa kuin jo aiemmin käyttöön otettu analogi, [18F]DPA-714 – myös silloin, kun [18F]F-DPA tuotettiin matalalla molaarisella aktiivisuudella.
***
MChem Thomas Keller esittää väitöskirjansa ”Radiosynthesis of [18F]F-DPA with various molar activities for the imaging of neuroinflammation” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 14.6.2019 klo 12.00 (Tyks, T-sairaala, Johan Haartman -luentosali, Hämeentie 11, Turku).
Vastaväittäjänä toimii apulaisprofessori Alex Poot (VU University Medical Center, Alankomaat) ja kustoksena dosentti Sarita Forsback (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on kemia.
Väittelijän yhteystiedot: 0465209781, tomkel@utu.fi
