Расчёт фармакокинетических и дозиметрических характеристик Lu-177-ЭДТМФ – потенциального препарата для радионуклидной терапии костных метастазов

DOI: 10.21870/0131-3878-2023-32-2-96-109

Матвеев А.В.¹, Петриев В.М.^2,3, Тищенко В.К.², Минаева Н.Г.²

«Радиация и риск». 2023. Том 32. № 2, с.96-109

Сведения об авторах

Матвеев А.В. – доцент, к.ф.-м.н. ОмГУ им. Ф.М. Достоевского. Контакты: 644077, Омск, пр. Мира, 55А. Тел.: +79043251774; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .

Петриев В.М. – зав. лаб., д.б.н., проф. НИЯУ МИФИ

Тищенко В.К. – вед. науч. сотр., д.б.н.

Минаева Н.Г. – ст. наун. сотр., к.б.н. МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России.

¹ Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского, Омск
² МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Обнинск
³ Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва

Аннотация

Меченные бета-излучающими радионуклидами фосфоновые кислоты являются перспективными радиофармацевтическими лекарственными препаратами (РФЛП) для паллиативной терапии костных метастазов. В настоящее время изучается возможность использования нового остеотропного соединения N,N,N’,N’-этилендиаминтетракис(метиленфосфоновой кислоты) с ¹⁷⁷Lu (¹⁷⁷Lu-ЭДТМФ). Цель исследования – разработка камерной математической модели кинетики меченных ¹⁷⁷Lu остеотропных РФЛП в организме лабораторных животных и расчёт на её основе их фармакокинетических и дозиметрических характеристик. Для оценки стабильности ¹⁷⁷Lu-ЭДТМФ in vivo также были исследованы характеристики распределения свободного лютеция в форме ¹⁷⁷LuCl₃. Для идентификации параметров модели и расчёта характеристик РФЛП были использованы количественные данные о биораспределении ¹⁷⁷Lu-ЭДТМФ и ¹⁷⁷LuCl₃ в организме интактных крыс Wistar. Разработана камерная модель кинетики и предложено два подхода к идентификации её транспортных констант – через функционал невязки и с помощью аппроксимации моноэкспоненциальными функциями. По данным фармакокинетического моделирования установлено, что ¹⁷⁷Lu-ЭДТМФ депонируется в костных тканях (до 55% от введённой дозы). Рассчитанное значение кажущегося объёма распределения ¹⁷⁷Lu-ЭДТМФ примерно в 200 раз больше объёма плазмы крови, значения биологических периодов полувыведения из костных тканей в 10-20 раз выше, чем из внутренних органов. Выведение ¹⁷⁷Lu-ЭДТМФ из организма происходит в основном через почечный клиренс. Сравнительное моделирование с ¹⁷⁷LuCl₃ выявило высокую устойчивость ¹⁷⁷Lu-ЭДТМФ in vivo. Наибольшие значения поглощённых доз формируются в скелете и почках при минимальной лучевой нагрузке на другие внутренние органы и кровь. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности дальнейших исследований ¹⁷⁷Lu-ЭДТМФ и возможности его клинического применения для терапии скелетных метастазов.

Ключевые слова
фармакокинетика, дозиметрия, лютеций-177, радиофармпрепарат, ЭДТМФ, моделирование, ядерная медицина, радионуклидная терапия, поглощённые дозы, костные метастазы.

Список цитируемой литературы

1. Murray I., Du Y. Systemic radiotherapy of bone metastases with radionuclides //Clin. Oncol. 2021. V. 33, N 2. P. 98-105.

2. Dash A., Pillai M.R., Knapp F.F. Jr. Production of 177Lu for targeted radionuclide therapy: available options //Nucl. Med. Mol. Imaging. 2015. V. 49, N 2. P. 85-107.

3. Кузнецов Р.А., Бобровская К.С., Светухин В.В., Фомин А.Н., Жуков А.В. Производство лютеция-177: технологические аспекты //Радиохимия. 2019. Т. 61, № 4. С. 273-285.

4. Zakaly M.H., Mostafa Y.A., Zhukovsky M. Labeling of ethylenediamine tetramethylene phosphonate with 153Sm and 177Lu, comparison study //Asia Pac. J. Oncol. 2020. V. 1. P. 38-44.

5. Тищенко В.К., Петриев В.М., Матвеев А.В., Федорова А.В., Кузенкова К.А. Биораспределение 177Lu-ЭДТМФ – потенциального препарата для радионуклидной терапии костных метастазов //Химико-фармацевтический журнал. 2022. Т. 56, № 7. С. 3-8.

6. Gleisner K.S., Chouin N., Gabina P.M., Cicone F., Gnesin S., Stokke C., Konijnenberg M., Cremonesi M., Verburg F.A., Bernhardt P., Eberlein U., Gear J. EANM dosimetry committee recommendations for dosimetry of 177Lu-labelled somatostatin-receptor- and PSMA-targeting ligands //Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2022. V. 49, N 6. P. 1778-1809.

7. Сергиенко В.И., Джеллифф Р., Бондарева И.Б. Прикладная фармакокинетика: основные положения и клиническое применение. М.: Изд-во РАМН, 2003. 208 с.

8. Галанин М.П., Ходжаева С.Р. Разработка и тестирование методов решения жестких обыкновенных дифференциальных уравнений //Математическое моделирование и численные методы. 2014. № 4. С. 95-119.

9. Матвеев А.В., Петриев В.М., Тищенко В.К. Камерное моделирование кинетики 188Re-пентафосфоно-вой кислоты в организме крыс с костной мозолью //Химико-фармацевтический журнал. 2021. Т. 55, № 10. С. 3-9.

10. Ватульян А.О. Математические модели и обратные задачи //Соросовский образовательный журнал. 1998. № 11. С. 143-148.

11. Gosewisch A., Delker A., Tattenberg S, Ilhan H., Todica A., Brosch J., Vomacka L., Brunegraf A., Gildehaus F.J., Ziegler S., Bartenstein P., Böning G. Patient-specific image-based bone marrow dosimetry in Lu-177-[DOTA0,Tyr3]-Octreotate and Lu-177-DKFZ-PSMA-617 therapy: investigation of a new hybrid image approach //EJNMMI Res. 2018. V. 8. P. 1-16.

12. Kumar C., Sharma R., Vats K., Mallia M.B., Das T., Sarma H.D., Dash A. Comparison of the efficacy of 177Lu-EDTMP, 177Lu-DOTMP and 188Re-HEDP towards bone osteosarcoma: an in vitro study //J. Radioanal. Nucl. Chem. 2019. V. 319, N 5. P. 51-59.

Полная версия статьи