Ontwikkeling en validatie van een activeerbare PET-radiotracer die extracellulaire myeloperoxidase-activiteit rapporteert voor de detectie van onstabiele atherosclerotische plaque

Waarom dit belangrijk is voor hartgezondheid

De meeste hartaanvallen en beroertes worden niet veroorzaakt door de grootste verstoppingen in vaten, maar door kleine, kwetsbare plekken met vetophoping die plotseling scheuren of eroderen. Artsen hebben momenteel moeite om te zien welke plaques op het punt staan problemen te veroorzaken. Deze studie introduceert een nieuw beeldvormend middel voor PET-scans dat is ontworpen om alleen die "gevaarlijke" plaques te laten oplichten die worden aangedreven door een bepaald ontstekingsenzym, wat artsen mogelijk kan helpen risicovolle gebieden in slagaders te vinden voordat ze een noodgeval veroorzaken.

Het verborgen gevaar binnen arteriële plaque

Atherosclerose—vetophoping in slagaders—is een belangrijke oorzaak van invaliditeit en vroegtijdig overlijden wereldwijd. Niet alle plaque is even schadelijk: sommige afzettingen zijn relatief stabiel, terwijl andere een dunne kap krijgen, ontstoken raken en vatbaar worden voor scheuren, wat klonters kan veroorzaken die de bloedstroom naar hart of hersenen blokkeren. Standaardonderzoeken tonen meestal hoe vernauwd een vat is of hoeveel plaque aanwezig is, maar ze geven niet betrouwbaar aan of die plaque actief beschadigd en onstabiel is. Bestaande PET-tracers belichten meestal algemene immuunactiviteit en kunnen niet duidelijk onderscheid maken tussen schadelijke ontsteking en ontsteking die deel uitmaakt van gezond herstel.

Een enzym dat echt gevaarlijke ontsteking markeert

De onderzoekers richtten zich op myeloperoxidase (MPO), een enzym dat wordt vrijgegeven door bepaalde witte bloedcellen wanneer ze een agressieve, weefselschadende reactie inzetten. MPO helpt microben te doden, maar wanneer het in de ruimte rond arteriële plaque terechtkomt, kan het de beschermende kap verzwakken, het oppervlak eroderen en de kans op klontering vergroten. Dier- en humane studies hebben aangetoond dat plaques met hoge MPO-activiteit vatbaarder zijn voor instabiliteit, en dat het blokkeren van MPO plaques kan stabiliseren zonder per se het aantal aanwezige immuuncellen te veranderen. Dat maakt extracellulaire MPO-activiteit tot een veelbelovende marker voor daadwerkelijk gevaarlijk plaquegedrag, in plaats van slechts de aanwezigheid van ontsteking.

Ontwerp van een slimme tracer die blijft plakken waar het probleem is

Om op dit signaal in te spelen, ontwikkelde het team een nieuwe PET-tracer genaamd [68Ga]Ga-IEMA. Chemisch is deze zodanig opgebouwd dat hij normaal in het bloed oplost en niet in cellen binnendringt. In laboratoriumtests bleek de tracer stabiel in humaan serum en had hij eigenschappen die voorkomen dat hij celmembranen passeert, wat betekent dat hij vooral gebeurtenissen buiten cellen rapporteert. Wanneer hij actieve MPO tegenkomt in aanwezigheid van de gebruikelijke oxidanten, koppelen de tracer-moleculen aan elkaar en binden ze zich aan nabijgelegen eiwitten, waardoor grotere complexen ontstaan die in het lokale weefsel vast komen te zitten. Dit "activeer-en-plak"-gedrag zet MPO-activiteit om in een heldere PET-signaal op plaatsen van onstabiele plaque.

Wat de dierstudies aantoonden

De wetenschappers bevestigden eerst dat [68Ga]Ga-IEMA snel en schoon geproduceerd kon worden, met een hoge radiochemische zuiverheid, en dat het voornamelijk via de nieren uit de bloedbaan werd geklaard bij muizen. Vervolgens gebruikten ze een goed ingeburgerd muismodel dat zowel stabiele als onstabiele plaques ontwikkelt in verschillende arteriënsegmenten. PET/CT-scans toonden aan dat de tracer veel sterker accumuleerde in het arteriële gebied dat bekendstaat om onstabiele plaque dan in gebieden met stabiele plaque of helemaal geen plaque. Bij konijnen met gevorderde atherosclerose werd een niet-radioactieve versie van de tracer in hogere concentraties aangetroffen in plaques die waren gescheurd of geërodeerd en bloedstolsels hadden gevormd, vergeleken met stabielere plaques, wat opnieuw overeenkwam met het patroon dat bij hoge MPO-activiteit verwacht wordt.

Vooruitblik op gebruik bij patiënten

Al met al wijzen de resultaten erop dat [68Ga]Ga-IEMA fungeert als een beeldgevend middel voor extracellulaire MPO-activiteit en plaques benadrukt die waarschijnlijker gevaarlijk zijn in plaats van alleen groot. Omdat het gallium-68 en een chelaatkerchemie gebruikt die al bekend is in de klinische nucleaire geneeskunde, zou de tracer met relatief beperkte regelgevende hindernissen en stralingsdoses vergelijkbaar met vaak gebruikte PET-agentia naar humane onderzoeken vertaald kunnen worden. Als toekomstige trials de veiligheid en werking bij mensen bevestigen, kan deze tracer cardiologen helpen kwetsbare plaques te lokaliseren en te beoordelen of ontstekingsremmende behandelingen daadwerkelijk schadelijke arteriële ontsteking kalmeren, waarmee de zorg dichter bij een precieze, risico gebaseerde aanpak komt.

Bronvermelding: Keeling, G.P., Wang, X., Chen, W. et al. Development and validation of an activatable PET radiotracer reporting extracellular myeloperoxidase activity for the detection of unstable atherosclerotic plaque. npj Imaging 4, 23 (2026). https://doi.org/10.1038/s44303-026-00156-9

Trefwoorden: atherosclerose, PET-beeldvorming, myeloperoxidase, vatbare plaque, radiotracer