Некоторые типы изотопов испускают положительно заряженные частицы, называемые позитронами, которые обнаруживаются сканерами позитронно-эмиссионной томографии. Исследователи сообщают, что изотоп меди, используемый в исследовании, Cu-64, действует намного дольше, чем изотопы углерода или фтора, одобренные в настоящее время для использования у людей.
Наличие доступа к долговременным диагностическим средствам сделало бы процесс диагностики болезни Альцгеймера более доступным для людей, живущих вдали от крупных медицинских центров. Любая клиника, имеющая ПЭТ-сканер, может вовремя доставить туда агенты, чтобы использовать эти соединения при сканировании мозга пациентов, живущих поблизости.
Исследователи из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне сообщают о своих выводах в Трудах Национальной академии наук.
Усилия по разработке соединений на основе меди для выявления болезни Альцгеймера у живых пациентов – сложное дело, – сказал Ливиу Мирика, профессор химии, который руководил новым исследованием с ученым-исследователем Хонг-Джун Чо.
Любой диагностический агент, созданный в лаборатории, должен соответствовать нескольким критериям.
«Есть часть, которая связывает медь, и другая часть, которая связывается с этими амилоидными пептидами», – сказала Мирика.
В тестах с соединениями, созданными в лаборатории Мирики, команда обнаружила, что медьсвязывающий участок молекулы мешает амилоидсвязывающему фрагменту.
Чтобы решить эту проблему, исследователи ввели крошечный химический разделитель между двумя компонентами. Это улучшило сродство их молекул к амилоидным пептидам.
Однако, чтобы быть эффективными, такие диагностические агенты также должны преодолевать гематоэнцефалический барьер.
«Они должны быть достаточно маленькими и достаточно жирными, чтобы проникнуть в мозг», – сказала Мирика. "Но они не могут быть слишком жирными, потому что тогда они могут быть не биодоступными."
Агент визуализации должен длиться достаточно долго для визуализации, но в конечном итоге распадется, не оставляя потенциально проблемных радиоактивных металлов в теле или мозге.
Когда они впервые протестировали свои соединения в ткани мозга мышей, исследователи увидели, что сродство их агентов к отложению амилоида было ограниченным. Добавление к молекуле второго компонента, связывающего амилоид, улучшило ее связывание и улучшило ее способность проходить через гематоэнцефалический барьер.
«Если мы сделаем живую ПЭТ-визуализацию мышей с патологией болезни Альцгеймера и без нее, мы увидим статистически значимую разницу в интенсивности сигнала», – сказал Мирика.