Теллур-118 как новый радионуклид для долгосрочной позитронно-эмиссионной томографии

Наблюдение за действием лекарств со временем

Современные медицинские сканы могут показывать, куда попадают препараты и молекулы, борющиеся с болезнью, внутри тела, но большинство доступных трассеров теряют активность в течение нескольких часов. Это затрудняет отслеживание медленно действующих средств, например антительных препаратов, которые остаются в организме неделями. В этом исследовании рассматривают новый радиоактивный элемент — теллур-118, который мог бы позволить врачам и ученым наблюдать такие терапии на значительно более длительных интервалах с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ).

Почему стандартных сканов недостаточно

ПЭТ-сканеры регистрируют крошечные всплески энергии, возникающие при распаде специальных радиоактивных трассеров внутри тела. Эти трассеры связывают с молекулами, которые нацеливаются на опухоли или другие мишени, что позволяет врачам видеть их путь. Проблема в том, что наиболее распространенные ПЭТ-трассеры быстро теряют радиоактивность — часто в течение нескольких часов. Многие новые противораковые препараты, особенно на основе антител, движутся медленно и остаются в организме неделями. При использовании короткоживущих трассеров значимые этапы их распределения остаются невидимыми, что затрудняет прогнозирование эффективности лечения и выявление возможных побочных эффектов.

Идея нового долгоживущего трассера

Исследователи обратились к редкому элементу — теллуру-118, который сохраняет радиоактивность примерно шесть дней. Сам по себе он не испускает сигналы, регистрируемые ПЭТ-сканерами. Вместо этого он постепенно превращается в другой элемент, сурьму-118, которая испускает нужные сигналы, но лишь на несколько минут, прежде чем превратиться в стабильную, нерадиоактивную форму. Поскольку теллур-118 продолжает питать образование короткоживущей сурьмы внутри организма, одна инъекция ведет себя как миниатюрный встроенный генератор, который в течение многих дней обеспечивает ПЭТ-сигналы без дополнительного высокоэнергетического излучения, способного размывать изображения или повышать нежелательное облучение.

Проверка качества изображений в лаборатории

Чтобы понять, сможет ли новый трассер давать пригодные изображения, команда сначала испытала его на пластмассовых «фантомах» — моделях тела с малыми отверстиями и узорами, используемыми для оценки резкости изображения. Они наполнили фантомы раствором с теллуром-118 и сканировали их в течение нескольких часов. На изображениях хорошо просматривались структуры шириной в несколько миллиметров, хотя тонкие детали выглядели несколько размытыми. Это размытие, вероятно, связано с относительно энергичными частицами, испускаемыми сурьмой-118, которые проходят дальше до образования сигнала, регистрируемого сканером. Тем не менее уровень резкости был признан достаточным для отслеживания распределения трассеров в мелких животных и, потенциально, у людей.

Отслеживание трассера в мышах

Следующим шагом было изучение поведения трассера в живых организмах. Мышам вводили раствор теллура-118 и затем сканировали их через одну, две и три недели с помощью комбинированной ПЭТ/КТ-визуализации. Сильные сигналы оставались видимыми в брюшной области на протяжении всех трёх недель. После сканирования ученые напрямую измеряли радиоактивность в органах. Они обнаружили, что большая часть трассера оседает в печени и селезенке и сохраняется там со временем, в то время как в крови и других тканях остаются лишь крошечные количества. Эти данные соответствовали изображениям сканов и указывают на то, что распад теллура-118 в сурьму-118 существенно не меняет распределение трассера в организме.

Что это может означать для будущей медицины

Работа демонстрирует, что теллур-118 может служить долгоживущим источником ПЭТ-сигнала после одной инъекции, открывая путь к визуализации, охватывающей недели вместо часов или дней. Остаются препятствия, включая доработку химии для привязки этого элемента к конкретным препаратам, проверку безопасности на длительных сроках и тщательное сравнение с другими долго живущими трассерами. Если эти задачи будут решены, подход может помочь врачам тщательнее наблюдать медленно действующие терапии, лучше понимать поведение радиационно-основных лечений в организме и точнее подбирать дозы для оптимального баланса пользы и риска у каждого пациента.

Цитирование: 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

Ключевые слова: позитронно-эмиссионная томография, долго живущий радионуклид, теллур-118, молекулярная визуализация, радиотерапевтика