Динамика формирования поглощённых доз в крови лабораторных животных от альфа-излучающих радионуклидов с последовательными распадами

DOI: 10.21870/0131-3878-2023-32-3-134-142

Матвеев А.В.¹, Петриев В.М.²

«Радиация и риск». 2023. Том 32. № 3, с.134-142

Сведения об авторах

Матвеев А.В. – доцент, к.ф.-м.н. ОмГМУ Минздрава России. Контакты: 644099, Омск, ул. Ленина, 12. 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. МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России.

¹ Омский государственный медицинский университет Минздрава России, Омск
² МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Обнинск

Аннотация

С начала XXI века начались активные исследования по разработке принципиально новых радиофармацевтических лекарственных препаратов на основе альфа-излучающих материнских радионуклидов для радионуклидной терапии микроопухолей и метастазов. Основная трудность в оценке поглощённых доз внутреннего облучения таких препаратов заключается в учёте лучевых нагрузок от всех дочерних радионуклидов последовательного распада с альфа- и бета-превращениями. Цель работы – разработка методики расчёта накопленных к определённому моменту времени и полных поглощённых доз в крови лабораторных животных от альфа-излучающих радионуклидов с последовательными распадами в рамках метода камерного моделирования. Для апробации разработанной методики и расчёта дозиметрических характеристик были выбраны свободный изотоп ²²⁵Ac, вводимый в кровь в составе его хлорида ²²⁵AcCl₃, и меченный им остеотропный препарат ²²⁵Ac-КОЭДФ (монокалиевая соль гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты). Для идентификации необходимых параметров были использованы количественные данные о биораспределении ²²⁵Ac-КОЭДФ и ²²⁵AcCl₃ в организме интактных мышей. Расчёты дозиметрических характеристик двух меченных ²²⁵Ac препаратов в крови интактных мышей показали, что значения накопленных поглощённых доз монотонно возрастают от момента введения препарата, достигая своих предельных значений, равных полным поглощённым дозам примерно к 300 часам. Основной вклад в значения суммарных поглощённых доз дают альфа-излучающие материнский и дочерние радионуклиды. Вклад дочерних бета-излучающих радионуклидов существенно меньше, поэтому при предварительных оценках значений суммарных поглощённых доз их можно не учитывать. При использовании ²²⁵Ac-КОЭДФ все лучевые нагрузки на кровь примерно в 2,5 раза меньше по сравнению с ²²⁵AcCl₃, что объясняется более высоким значением клиренса крови для ²²⁵Ac-КОЭДФ. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности дальнейших исследований ²²⁵Ac-КОЭДФ и возможности его клинического применения для терапии скелетных метастазов.

Ключевые слова
дозиметрия, актиний-225, радиофармпрепарат, радионуклид, камерное моделирование, ядерная медицина, поглощённые дозы, радиоактивность.

Список цитируемой литературы

1. Pallares R.M., Abergel R.J. Development of radiopharmaceuticals for targeted alpha therapy: where do we stand? //Front. Med. (Lausanne). 2022. V. 9. P. 1020188. DOI: 10.3389/fmed.2022.1020188.

2. Бычкова Н.М., Хмелевский Е.В. Современные подходы к лучевой терапии метастатических поражений скелета //Онкология. Журнал им. П.А. Герцена. 2019. Т. 8, № 4. С. 295-302.

3. Кочетова Т.Ю. Опыт применения радия-223 в МРНЦ им. А.Ф. Цыба //Национальная онкологическая программа 2030. 2019. № 1. С. 56-59.

4. Radchenko V., Morgenstern A., Jalilian A.R., Ramogida C.F., Cutler C., Duchemin C., Hoehr C., Haddad F., Bruchertseifer F., Gausemel H., Yang H., Osso J.A., Washiyama K., Czerwinski K., Leufgen K., Pruszyński M., Valzdorf O., Causey P., Schaffer P., Perron R., Maxim S., Wilbur D.S., Stora T., Li Y. Production and supply of -particle-emitting radionuclides for targeted -therapy //J. Nucl. Med. 2021. V. 62, N 11. P. 1495-1503.

5. Кочетова Т. Ю., Крылов В. В., Петросян К.М., Карякин О.Б., Бирюков В.А., Алексеев Б.Я., Матвеев В.Б., Иванов С.А., Каприн А.Д. Радия хлорид [223Ra] в лечении больных раком предстательной железы с метастазами в кости. Рекомендации по клиническому применению //Онкоурология. 2020. Т. 16, № 1. С. 114-123.

6. Henriksen G., Fisher D.R., Roeske J.C., Bruland O.S., Larsen R.H. Targeting of osseous sites with alpha-emitting 223Ra: comparison with the beta-emitter 89Sr in mice //J. Nucl. Med. 2003. V. 44, N 2. P. 252-259.

7. Wick R.R., Nekolla E.A., Gossner W., Kellerer A.M. Late effects in ankylosing spondylitis patients treated with 224Ra //Radiat. Res. 1999. V. 152, N 6. P. 8-11.

8. Washiyama K., Amano R., Sasaki J., Kinuya S., Tonami N., Shiokawa Y., Mitsugashira T. 227Th-EDTMP: a potential therapeutic agent for bone metastasis //Nucl. Med. Biol. 2004. V. 31, N 7. P. 901-908.

9. Allen B.J. Can alpha-immunotherapy succeed where other systemic modalities have failed? //Nucl. Med. Commun. 1999. V. 20, N 3. P. 205-207.

10. Miederer M., Henriksen G., Alke A., Mossbrugger I., Quintanilla-Martinez L., Senekowitsch-Schmidtke R., Essler M. Preclinical evaluation of the alpha-particle generator nuclide 225Ac for somatostatin receptor radio-therapy of neuroendocrine tumors //Clin. Cancer Res. 2008. V. 14, N 11. P. 3555-3561.

11. Wild D., Frischknecht M., Zhang H., Morgenstern A., Bruchertseifer F., Boisclair J., Provencher-Bolliger A., Reubi J.C., Maecke H.R. Alpha-versus beta-particle radiopeptide therapy in a human prostate cancer model (213Bi-DOTA-PESIN and 213Bi-AMBA versus 177Lu-DOTA-PESIN) //Cancer Res. 2011. V. 71, N 3. P. 1009-1018.

12. 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.

13. Петриев В.М., Подгородниченко В.К., Сморызанова О.А., Скворцов В.Г. Изучение фармакокинетики бифосфоната, меченного актинием-225, в организме интактных мышей //Химико-фармацевтичес-кий журнал. 2013. Т. 47, № 8. С. 13-18.

14. Орлов М.Ю., Петриев В.М., Скворцов В.Г., Степаненко В.Ф., Брюханова А.А. Поглощённые дозы внутреннего облучения лабораторных мышей с костной патологией при использовании радиофарм-препаратов 225Ac-КОЭДФ и 213Bi-КОЭДФ //Медицинская физика. 2012. № 2. С. 43-48.

15. MCNP: A General Monte Carlo N-Particle Transport Code (Version 4C). LA-13709-M. Ed.: J.F. Briesmeister. Los Alamos, 2000.

16. Майстренко Д.Н., Станжевский А.А., Важенина Д.А., Одинцова М.В., Попов С.А., Номоконова В.Б., Чипига Л.А., Сапрыкин К.А., Громов А.В., Васильев С.К. Радиолигандная терапия препаратами на основе радионуклида 225Ас: опыт Российского научного центра радиологии и хирургических технологий имени академика А.М. Гранова //Лучевая диагностика и терапия. 2022. Т. 13, № 4. С. 86-94.

17. Матвеев А.В., Петриев В.М., Тищенко В.К. Исследование зависимости фармакокинетических и дозиметрических характеристик, меченных 188Re фосфоновых кислот от их структуры в организме крыс на основе камерного моделирования //Радиация и риск. 2023. Т. 32, № 1. С. 168-182.

18. Петрова А.Е., Чипига Л.А., Водоватов А.В., Станжевский А.А., Майстренко Д.Н., Лумпов А.А., Синюхин А.Б., Бойков И.В., Рамешвили Т.Е. Оценка поглощённых доз в органах пациентов от высвобожденного радионуклида-метки при проведении радионуклидной терапии с 225Ас //Радиационная гигиена. 2022. Т. 15, № 1. С. 120-131.

Полная версия статьи