Nivelreuman diagnostiikkaan sopivan [18F]PEG-folaatin analyysimenetelmän kehitys ja validointi
Positroniemissiotomografiassa (PET) hyödynnetään positroniemittoivia radionuklideja. PET-kuvausta käytetään nykyisin monipuolisesti erilaisten sairauksien diagnostiikassa. Opinnäytetyössä tutuksi tullut [18F]PEG-folaatti on uusi mielenkiintoinen mm. nivelreuman diagnostiikkaan sopiva radiolääke. Tuotantokäyttöön saatettavan radioläkkeen kehitykseen kuuluu olennaisena osana myös analyysimenetelmän validointi, jolla taataan menetelmän sopivuus tarkoitukseensa.
Opinnäytetyö osana korkeakouluyhteistyötä
Opinnäytetyön toimeksiantajana toimi Valtakunnallisen PET-keskuksen radiokemian laboratorio. PET-keskus on Turun yliopiston, Åbo Akademin ja Turun yliopistollisen keskussairaalan (TYKS) yhteistyössä ylläpitämä tutkimuskeskus. PET-keskuksen radiokemian laboratorio tuottaa korkealaatuista tutkimusta ja vastaa monipuolisesta radiolääketuotannosta. Opinnäytetyöprosessin aikana rakensimme verkostoa ja kehitimme yhteistyötä PET-keskuksen radiokemian laboratorion ja Turun ammattikorkeakoulun välillä.
Työskentely radioaktiivisten aineiden parissa
PET-keskuksen radiokemian laboratoriossa työskentelevät henkilöt käsittelevät päivittäin radioaktiivisia aineita. Tästä johtuen PET-keskus järjestää säteilykoulutusta aina uusille työntekijöilleen. Säteilykoulutus on siis pakollinen osa perehdytystä, jotta säteilyturvallusuus ja -hygienia toteutuvat työssä. kaikkea tätä valvoo Säteilyturvakeskus (STUK).
PET-kuvaus on tärkeä työkalu potilastutkimuksissa
PET-kuvaus tarjoaa tietoa kudosten toiminnasta, elimistön aineenvaihdunnasta ja lääkeaineiden käyttäytymisestä kudoksissa. PET-kuvaus on hyödyllinen työkalu, kun tutkitaan esimerkiksi syövän levinneisyyttä, aivoja tai sydäntä sekä etsitään tulehduspesäkkeitä. PET-tutkimuksen avulla saadaan usein tarkkaa tietoa sekä aineenvaihdunnasta että kudosten rakenteellisista muutoksista.
[18F]PEG-folaatti herättää kiinnostusta
PET-tutkimuksessa lääkeaine leimataan radionuklidilla ja näin syntynyt merkkiaine annostellaan suonensisäisesti potilaaseen. Aine kulkeutuu tutkittavaan kohteeseen, jota kuvataan PET-kameralla. [18F]PEG-folaatti on herättänyt lähiaikoina huomiota mahdollisena uutena vaihtoehtona folaattipohjaiseksi PET-radiomerkkiaineeksi (Gent ym. 2013). Aikaisemmissa tutkimuksissa havaittiin, että [18F]PEG-folaatti kertyi erityisen hyvin tulehtuneisiin niveliin. Merkkiaine voi soveltua matala-asteisen tulehduksen kuvaamisen myös muissa kehon osissa ja niveltulehduksessa koko kehon alueella. (Verweij ym. 2020.)
Mitä opinnäytetyöltäni toivottiin?
Opinnäytetyön tavoite oli kehittää [18F]PEG-folaattille menetelmälle alustava harjoitusvalidointi. Harjoitusvalidoinnin tarkoituksena oli todentaa analyysimenetelmän sopivuus tarkoitukseensa ja laatia validointisuunnitelma ja –raportti, joiden pohjalta voidaan suorittaa virallinen validointi.
Tarkkaa työtä ja korkeita laatuvaatimuksia
Analyysimenetelmän käyttöön tarvittavat ajoliuokset valmistetaan yleensä etukäteen, jonka jälkeen tutkimukseen tarkoitetut näytteet analysoidaan. Näytteiden analysointi suoritetaan usein korkean erotuskyvyn nestekromatografia -laitteistolla (HPLC). Aikaisempien tutkimusten perusteella valittiin työhön sopivat menetelmät sekä laitteistot. Opinnäytetyössä suoritettiin harjoitusvalidointi onnistuneesti.
Hyviä tutkimustuloksia
Tuotteen tunnistaminen onnistui ja validoitavat parametrit eli spesifisyys sekä toteamisraja täyttyivät. Tuloksiin sovellettiin PET-keskuksen yleisiä hyväksymisrajoja. HPLC:aan ajo-olosuhteet valittiin aiemman tutkimuksen pohjalta, mutta lopulta olosuhteita muokattiin käytännöllisemmiksi lyhentämällä analyysimetodin ajoaikaa. Analyyseistä saatujen tulosten perusteella voidaan todeta, että menetelmä on tämänhetkisiin tarpeisiin nähden sopiva.
[18F]PEG-folaatista uusi vaihtoehto folaattipohjaiseksi PET-radiomerkkiaineeksi?
Saatuja tuloksia hyödynnetään, kun [18F]PEG-folaatin analyysimenetelmän lopullinen validointi suoritetaan. 18F-leimatusta PEG-folaatista toivotaan uutta vaihtoehtoa esimerkiksi tulehtuneiden nivelten ja joidenkin syöpäkasvainten PET-kuvantamisen radiomerkkiaineeksi.
Lähteet:
Hietaranta Joel, 2022. [18F]PEG-folaatin analyysimenetelmän kehitys ja validointi – Theseus, Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyö
Gent, Yoony YJ ym. 2013. Evaluation of the novel folate receptor ligand [18F]fluoro-PEG-folate for macrophage targeting in a rat model of arthritis. Saatavissa https://arthritis-research.biomedcentral.com/track/pdf/10.1186/ar4191.pdf. Viitattu 27.4.2022.
Shimadzu. What is HPLC (High Performance Liquid Chromatography)? Saatavissa https://www.shimadzu.com/an/service-support/technical-support/analysis-basics/basic/what_is_hplc.html. Viitattu 21.4.2022.
Verweij, Nicki J.F. ym. 2020. First in man study of [18F]fluoro-PEG-folate PET: a novel macrophage imaging technique to visualize rheumatoid arthritis. Saatavissa https://www.nature.com/articles/s41598-020-57841-x.pdf. Viitattu 27.4.2022.