Tellur-118 jako nowy radionuklid do długoterminowej tomografii pozytonowej

Obserwowanie działania medycyny w czasie

Współczesne badania obrazowe potrafią pokazać, gdzie leki i molekuły walczące z chorobą przemieszczają się w organizmie, ale większość obecnych znaczników zanika w ciągu godzin. To utrudnia śledzenie powoli działających terapii, takich jak leki przeciwciałowe, które utrzymują się w organizmie przez tygodnie. W tym badaniu analizuje się nowy izotop promieniotwórczy, tellur-118, który mógłby pozwolić lekarzom i naukowcom obserwować takie terapie przez znacznie dłuższy czas za pomocą tomografii pozytonowej (PET).

Dlaczego standardowe badania to za mało

Skanery PET wykrywają niewielkie wybuchy energii powstające, gdy specjalne znaczniki promieniotwórcze rozpadają się w organizmie. Znaczniki te są związane z molekułami, które celują w guzy lub inne cele, co pozwala lekarzom zobaczyć, dokąd zmierzają te molekuły. Problem w tym, że najczęściej stosowane znaczniki tracą radioaktywność szybko, często w ciągu kilku godzin. Wiele nowych terapii przeciwnowotworowych, zwłaszcza opartych na przeciwciałach, przemieszcza się wolno i pozostaje w organizmie przez tygodnie. Przy krótkotrwałych znacznikach istotne fragmenty ich drogi pozostają niewidoczne, co utrudnia przewidywanie skuteczności leczenia lub pojawienia się działań niepożądanych.

Pomysł na nowy, długo działający znacznik

Naukowcy zwrócili się ku rzadkiemu pierwiastkowi, tellurowi-118, który pozostaje promieniotwórczy około sześciu dni. Sam w sobie nie emituje sygnałów widocznych dla skanerów PET. Zamiast tego stopniowo przemienia się w inny pierwiastek, antymon-118, który emituje potrzebne sygnały, ale tylko przez kilka minut, zanim przekształci się w stabilną, niepromieniotwórczą formę. Ponieważ tellur-118 ciągle zasila tego krótko żyjącego antymonu w organizmie, pojedyncza dawka zachowuje się jak mały wbudowany generator, który przez wiele dni produkuje sygnały PET bez dodatkowego wysokoenergetycznego promieniowania, które mogłoby rozmywać obrazy lub zwiększać niepożądane ekspozycje.

Testowanie jakości obrazu w laboratorium

Aby sprawdzić, czy nowy znacznik może dawać użyteczne obrazy, zespół najpierw przetestował go w plastikowych „fantomach”, zastępcach ciała zawierających małe otwory i wzory służące do oceny ostrości obrazu. Napełnili te fantomy roztworem zawierającym tellur-118 i skanowali je przez kilka godzin. Obrazy wyraźnie pokazywały struktury o szerokości kilku milimetrów, chociaż drobne szczegóły wyglądały nieco rozmyte. To rozmycie prawdopodobnie wynika z relatywnie energetycznych cząstek uwalnianych przez antymon-118, które przemieszczają się dalej, zanim wytworzą sygnał wykrywany przez skaner. Mimo to poziom ostrości uznano za wystarczający do śledzenia rozmieszczenia znaczników zarówno u małych zwierząt, jak i potencjalnie u ludzi.

Śledzenie znacznika w myszach

Następnym krokiem było sprawdzenie, jak znacznik zachowuje się w żywych organizmach. Myszy otrzymały zastrzyk roztworu telluru-118, a następnie poddano je skanowaniu po jednym, dwóch i trzech tygodniach przy użyciu skojarzonej tomografii PET i CT. Silne sygnały pozostawały widoczne w okolicy brzucha przez całe trzy tygodnie. Po skanowaniu naukowcy bezpośrednio zmierzyli promieniotwórczość w narządach. Stwierdzili, że większość znacznika osiadła w wątrobie i śledzionie i pozostawała tam z upływem czasu, z jedynie śladowymi ilościami we krwi i innych tkankach. Wyniki te zgadzały się z obrazami skanów i sugerują, że rozpad telluru-118 do antymonu-118 nie zmienia znacząco miejsca, w którym znacznik się lokuje w organizmie.

Co to może oznaczać dla przyszłej opieki

Prace pokazują, że tellur-118 może działać jako długo utrzymujące się źródło sygnału PET po pojedynczym wstrzyknięciu, otwierając drogę do obrazowania trwającego tygodnie zamiast godzin czy dni. Wciąż istnieją przeszkody, w tym dopracowanie chemii potrzebnej do przyłączenia tego pierwiastka do konkretnych leków, sprawdzenie bezpieczeństwa przy dłuższej ekspozycji oraz dokładne porównanie z innymi długożyjącymi znacznikami. Jeśli te wyzwania zostaną pokonane, nowe podejście mogłoby pomóc lekarzom bliżej obserwować powoli działające terapie, lepiej zrozumieć zachowanie terapii opartej na promieniowaniu w organizmie oraz dostosować dawki, aby zrównoważyć korzyści i ryzyko dla każdego pacjenta.

Cytowanie: Miyao, S., Momose, T., Kawabata, M. et al. Tellurium-118 as a novel radionuclide for long-term positron emission tomography. Sci Rep 16, 13909 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46505-x

Słowa kluczowe: tomografia pozytonowa, długożyjący radionuklid, tellur-118, obrazowanie molekularne, radioteranostyka