Summary
El presente protocolo describe cómo realizar 64imágenes de PET/CT y PET/MRI de Cu en humanos para estudiar trastornos relacionados con el cobre, como la enfermedad de Wilson, y el efecto del tratamiento sobre el metabolismo del cobre.
Abstract
El cobre es un oligoelemento esencial, que funciona en catálisis y señalización en sistemas biológicos. El cobre radiomarcado se ha utilizado durante décadas en el estudio del metabolismo básico del cobre humano y animal y los trastornos relacionados con el cobre, como la enfermedad de Wilson (WD) y la enfermedad de Menke. Una adición reciente a este kit de herramientas es la tomografía por emisión de positrones (PET) de 64 cobres (64Cu), que combina las imágenes anatómicas precisas de los escáneres modernos de tomografía computarizada (TC) o resonancia magnética (RM) con la biodistribución de la señal trazadora PET de 64Cu. Esto permite el seguimiento in vivo de los flujos y la cinética del cobre, visualizando así directamente el tráfico y el metabolismo de los órganos de cobre humanos y animales. En consecuencia, 64Cu PET es adecuado para evaluar los efectos del tratamiento clínico y preclínico y ya ha demostrado la capacidad de diagnosticar WD con precisión. Además, 64estudios de Cu PET / CT han demostrado ser valiosos en otras áreas científicas como la investigación del cáncer y el accidente cerebrovascular. El presente artículo muestra cómo realizar 64Cu PET/CT o PET/MR en humanos. Aquí se muestran los procedimientos para el manejo de 64Cu, la preparación del paciente y la configuración del escáner.
Introduction
El cobre es un cofactor catalítico vital que impulsa múltiples procesos bioquímicos importantes esenciales para la vida, y los defectos en la homeostasis del cobre son directamente responsables de las enfermedades humanas. Las mutaciones en los genes ATP7A o ATP7B, que codifican ATPasas transportadoras de cobre, causan las enfermedades de Menke y Wilson, respectivamente. La enfermedad de Menke (ATP7A) es un raro trastorno letal de hiperacumulación intestinal de cobre con deficiencia grave de cobre en los tejidos periféricos y déficit en las enzimas dependientes del cobre1. La enfermedad de Wilson (WD) (ATP7B) es una enfermedad rara caracterizada por la incapacidad de excretar el exceso de cobre a la bilis, lo que resulta en una sobrecarga de cobre y el consiguiente daño a los órganos, afectando más gravemente al hígado y al cerebro2.
Los estudios sobre el metabolismo del cobre han utilizado cobre radiomarcado (generalmente 64-cobre [64Cu] o 67-cobre) durante décadas, y estos estudios han demostrado ser invaluables para nuestra comprensión del metabolismo del cobre en mamíferos, incluido el sitio de absorción y las vías de excreción 3,4,5,6. Anteriormente, los contadores gamma se usaban para detectar la señal radiactiva con una resolución anatómica limitada, pero recientemente, la tomografía por emisión de positrones (PET) de 64Cu combinada con tomografía computarizada (TC) o resonancia magnética (RM) se ha introducido en estudios en humanos y animales. Hoy en día, los escáneres PET tienen una sensibilidad tan alta que es posible rastrear 64Cu hasta 70 h después de la inyección. La larga vida media de 12,7 h para 64Cu permite la evaluación a largo plazo de los flujos de cobre. Esta mejora en la resolución ha entrado recientemente en el campo de los estudios de cobre, y los estudios sobre el metabolismo normal y patológico del cobre, así como los estudios que evalúan el impacto de tratamientos específicos, están comenzando a surgir. Además, la introducción de escáneres PET de cuerpo entero con un campo de visión extendido mejorará aún más la sensibilidad de estos exámenes.
Este documento metodológico tiene como objetivo permitir a los médicos y científicos agregar 64Cu PET CT / MRI al repertorio existente de herramientas como un método robusto y fácil de usar para evaluar el metabolismo del cobre de una manera comparable entre los departamentos de medicina nuclear. La producción de cobre de 64Cu se puede llevar a cabo utilizando diferentes métodos y generalmente se realiza en instalaciones especiales. Entre las reacciones nucleares, el método 64 Ni(p, n)64 Cu es ampliamente utilizado, ya que se puede obtener un alto rendimiento de producción de 64Cu con protones de baja energía en esta ruta 7,8. Una descripción detallada de los métodos de producción está fuera del alcance de este trabajo, y la disponibilidad variará según el país y la región.
En este artículo, primero describimos la preparación de la radioquímica necesaria y el trazador. Luego, se demuestran los principios para preparar los escáneres PET/CT o PET/MRI.
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Protocol
Algunos ensayos clínicos que utilizan este protocolo de 64Cu PET/CT o PET/MRI han sido aprobados por el Comité de Ética Regional de la Región Midt, Dinamarca [1-10-72-196-16 (EudraCT 2016-001975-59), 1-10-72-41-19 (EudraCT 2019-000905-57), 1-10-72-343-20 (EudraCT 2020-005832-31), 1-10-72-25-21 (EudraCT 2021-000102-25) y 1-10-72-15-22 (EudraCT 2021-005464-21)]. Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de los participantes en el momento de la inscripción. Los criterios de inclusión para todos los participantes fueron la edad >18 años, y para las mujeres el uso de anticonceptivos seguros. Los criterios de exclusión para los pacientes con enfermedad de Wilson fueron cirrosis descompensada, una puntuación del Modelo para la enfermedad hepática terminal (MELD) >11 o una puntuación de Nazer modificada >6. Los criterios de exclusión para todas las participantes fueron una hipersensibilidad conocida a 64Cu u otros ingredientes en la fórmula marcadora, embarazo, lactancia materna o un deseo de quedar embarazada antes del final del ensayo.
1. Preparación de 64CuCl2
- Disuelva el sólido 64CuCl2 en ácido clorhídrico (0,1 M) y agregue tampón de acetato de sodio (0,5 M) para aumentar el pH a ~5. Formular con solución salina y filtrar esterilizar la solución pasándola a través de un filtro de 0,22 μm (ver Tabla de materiales).
NOTA: El tampón de acetato de sodio (0,5 M) se produce a partir de trihidrato de acetato de sodio y agua estéril que pasa a través de un filtro esterilizante de 0,22 μm. - Para el control de calidad de la solución producida de 64CuCl2, realizar mediciones de pH, pruebas de endotoxinas bacterianas, determinación de pureza radioquímica e identificación radionucleídica 7,8.
- Almacene el producto en un recipiente de plomo a temperatura ambiente y manténgalo en cuarentena hasta que se hayan cumplido satisfactoriamente todas las especificaciones de control de calidad.
NOTA: Para el presente estudio, 64CuCl2 fue producido con una pureza radionucleídica ≥99% y una pureza radioquímica ≥95%. El sólido 64CuCl2, utilizado como material de partida, se obtuvo de una fuente comercial (ver Tabla de materiales).
2. Preparación del escáner PET
- Realice un control de calidad (QC)9 en el escáner, siguiendo el protocolo del fabricante (consulte Tabla de materiales).
NOTA: Los controles de calidad deben realizarse diariamente por la mañana antes de las exploraciones del paciente.
3. Dibujo del marcador para inyección intravenosa (IV) y por administración oral (PO)
- Use guantes de plástico y retire la tapa del recipiente de plomo.
- Use pinzas largas para desinfectar la membrana de goma de la botella de vidrio que contiene marcador dentro del recipiente de plomo con un hisopo de desinfección.
- Use pinzas para insertar una cánula corta (~0.5 mm x 16 mm) en la membrana para evitar derrames del vacío dentro de la botella.
- Use pinzas para insertar una cánula más larga para dibujar. Esta cánula debe ser lo suficientemente larga como para llegar al fondo de la botella (generalmente 50 mm).
- Asegúrese de que el calibrador de dosis (consulte la Tabla de materiales) esté calibrado para 64Cu. Calcule un volumen aproximado para dibujar para el primer sorteo.
NOTA: A partir de los informes de control de calidad química, la cantidad de actividad y el volumen del líquido estarán disponibles, lo que permite calcular un volumen aproximado a extraer. - Use guantes de plástico, inserte una jeringa de plástico del tamaño adecuado en la cánula larga y extraiga el volumen calculado. Este volumen dependerá de la concentración de 64 Cu en el producto y de la cantidad de 64Cu que se decida para el protocolo (ver Cálculos de dosis en los resultados representativos).
- Use pinzas para sostener la cánula mientras mueve la jeringa al calibrador de dosis para medir la radiactividad.
- Siga dibujando hasta que se alcance la cantidad de radiactividad adecuada. Aproximadamente el 5% del marcador permanecerá en la jeringa y la cánula después de la inyección.
NOTA: El 64Cu no debe diluirse en agua salada, ya que el marcador puede precipitar. Por lo tanto, la jeringa no se puede enjuagar con agua salina después de la inyección (esto no es relevante para la administración de PO). - Con las pinzas, aplique una cánula con una tapa (cánula de ~16 mm) para cerrar la jeringa y guárdela en un recipiente de plomo hasta su aplicación.
4. Aplicación del trazador
- Inyección intravenosa
- Inserte una cánula intravenosa (~22 G, 25 mm), preferiblemente en una vena cubital, y enjuague con agua salina para asegurar la colocación correcta.
NOTA: Debe estar disponible una hoja de trabajo con el nombre del participante, un sello o firma para la liberación del control de calidad del trazador, y puntos de tiempo y radiactividad para el dibujo, la inyección y el trazador sobrante. - Mida la radiactividad en la jeringa usando el calibrador de dosis disponible y anote el tiempo y la actividad en la hoja de trabajo.
- Lleve la jeringa en un recipiente de plomo al lado de la cama del participante.
- Si se produce algún derrame de la inyección, coloque una servilleta debajo del codo del participante para que se pueda medir la radiactividad derramada.
- Con pinzas, retire la tapa/cánula de la jeringa y, con guantes de plástico, conecte la jeringa al acceso intravenoso. Anote el tiempo en la hoja de trabajo e inyecte en un movimiento constante.
NOTA: Como se mencionó anteriormente, la jeringa no debe enjuagarse con solución salina ya que el marcador puede precipitarse. - Retire la jeringa del acceso intravenoso, colóquela la tapa/cánula y colóquela en el recipiente de plomo con la servilleta si es necesario.
- Enjuague el acceso intravenoso con agua salina.
- Anote el tiempo y la radiactividad sobrante en la jeringa en la hoja de trabajo.
NOTA: La actividad inyectada se calcula como la diferencia entre la actividad de la jeringa antes y después de la inyección, pero utilizando el protocolo de exploración PET para corregir la caries. Por lo tanto, los tres puntos de tiempo (extracción, inyección y mediciones sobrantes) y la radiactividad medida en la extracción y las mediciones sobrantes se ingresan en el protocolo de exploración PET cuando se escanea al participante (ver paso 5). - Deseche el material sobrante de manera adecuada, de acuerdo con las normas de seguridad institucionales.
- Retire el acceso IV. En caso de que aparezca alguna reacción alérgica, deje el acceso IV durante 30 minutos.
- Inserte una cánula intravenosa (~22 G, 25 mm), preferiblemente en una vena cubital, y enjuague con agua salina para asegurar la colocación correcta.
- Administración oral
NOTA: Debe estar disponible una hoja de trabajo con el nombre del participante, un sello o firma para la liberación del control de calidad del trazador, y puntos de tiempo y radiactividad para el dibujo, la administración y el trazador sobrante.- En un vaso desechable y de plástico blando, vierta alrededor de 100 ml de agua o cordial; el 64Cu es insípido. Una pajita de plástico desechable y una pequeña bolsa de plástico desechable deben estar disponibles.
- Mida la radiactividad en la jeringa usando el calibrador de dosis disponible y anote el tiempo y la actividad en la hoja de trabajo.
- Lleve la jeringa en un recipiente de plomo al lado de la cama del participante. El participante debe estar sentado en una cama o silla.
- Retire la tapa/cánula de la jeringa con unas pinzas y, con guantes de plástico, inyecte el marcador en la taza, teniendo cuidado de no derramar ninguna. Saca un poco del agua/cordial e inyecta de nuevo en la taza.
- Coloque una pajita de plástico en el vaso (esto es para minimizar el riesgo de derrame cuando el participante bebe).
- Anote el tiempo en la hoja de trabajo y deje que el participante beba. La taza debe estar lo más vacía posible.
- Coloque la taza vacía y la pajita en la bolsa de plástico desechable con la jeringa vacía y colóquelas en el recipiente de plomo.
- Anote el tiempo y mida la radiactividad sobrante en la jeringa. Nota en la hoja de cálculo.
NOTA: La actividad inyectada se calcula como la diferencia entre la actividad de la jeringa antes y después de la inyección, pero utilizando el protocolo de exploración PET para corregir la caries.
Por lo tanto, los tres puntos de tiempo (extracción, inyección y mediciones sobrantes) y la radiactividad medida en la extracción y la medición sobrante se ingresan en el protocolo de exploración PET cuando se escanea al participante (ver Exploración).
- Deseche el material sobrante de manera adecuada, de acuerdo con las normas de seguridad institucionales.
NOTA: Observar al participante para detectar reacciones alérgicas agudas durante 30 minutos después de la ingesta puede ser apropiado.
5. Tomografías PET
- Coloque al participante en posición supina en el escáner.
- Realice una tomografía computarizada o una resonancia magnética general para planificar la región específica que se examinará durante la exploración por TEP.
- Anote el tiempo de la extracción, inyección y medición sobrante, y la radiactividad en la extracción y la medición sobrante en el protocolo PET.
- Realice el escaneo PET siguiendo los pasos a continuación.
NOTA: El protocolo de exploración PET debe estandarizarse con respecto a la duración de la exploración y los parámetros de reconstrucción de imágenes para todos los participantes en el mismo estudio; Los informes publicados deben ser seguidos10,11,12.- Realice exploraciones PET estáticas con un tiempo de exploración de 4,5 min/posición de cama durante un máximo de 24 h después de la administración del trazador, y 10 min/posición de cama durante un máximo de 68 h después de la administración del trazador (para más elaboración, consulte Exploración en los resultados representativos).
NOTA: Durante el escaneo PET dinámico, el decaimiento se registra continuamente y posteriormente se segmenta en una estructura de cuadro. Esto permite la selección de fotogramas de intervalos de tiempo cortos para enfatizar la dinámica de la distribución de 64Cu, y fotogramas de intervalos de tiempo más largos para priorizar la sensibilidad. Por lo general, los intervalos más cortos se seleccionan inmediatamente después de la inyección y se aumentan gradualmente a partir deentonces 10.
- Realice exploraciones PET estáticas con un tiempo de exploración de 4,5 min/posición de cama durante un máximo de 24 h después de la administración del trazador, y 10 min/posición de cama durante un máximo de 68 h después de la administración del trazador (para más elaboración, consulte Exploración en los resultados representativos).
6. Reconstrucción de imágenes
- Reconstruya las imágenes utilizando las mejores correcciones disponibles para atenuación, dispersión, tiempo de vuelo y función de dispersión de puntos.
NOTA: Los parámetros de reconstrucción de la imagen deben seleccionarse cuidadosamente para optimizar las propiedades de la imagen, como la recuperación de la señal y la relación señal-ruido. Para estudios multicéntricos, es fundamental estandarizar la calidad de imagen entre centros.
7. Análisis de datos
NOTA: El presente estudio describe un método simple para cuantificar el contenido de 64Cu en el hígado. La señal PET se mide como valor de captación estándar (SUV), la concentración de radiactividad tisular ajustada para la actividad inyectada de peso del participante y/o kilobecquerelio (kBq) por ml de tejido.
- Descargar datos a un programa adecuado, por ejemplo, archivos Dicom, a PMOD.
NOTA: Es probable que haya muchos programas diferentes para analizar imágenes PET, como Hermes o PMOD (consulte la Tabla de materiales). - Ajuste los tonos de la tomografía computarizada/resonancia magnética para diferenciar las estructuras anatómicas.
- Asegúrese de que la exploración anatómica y la exploración PET se superpongan.
- Trabajando en el plano horizontal con la mejor resonancia magnética o tomografía computarizada, localice el hígado y las grandes estructuras.
- Coloque un volumen apropiado de interés (VOI) o múltiples VOI en el hígado.
NOTA: Un VOI es un área definida de tejido donde se mide el SUV. Un VOI consta de múltiples regiones de interés (ROI), que son áreas de tejido en un plano. Muchos programas tienen VOI esféricos como preajuste, lo que significa que no es necesario dibujar múltiples ROI (uno en cada plano) para constituir un VOI. El lóbulo hepático derecho tiende a ser más homogéneo y, por lo tanto, una buena posición para colocar VOI. - Coloque múltiples VOI en el lóbulo hepático derecho en diferentes planos horizontales para lograr la medida más precisa de actividad, ya que el SUV puede variar un poco (~ 5%) en el lóbulo hepático derecho. Calcule el SUV medio de estos VOI.
- Para cuantificar el SUV, por ejemplo, en todo el hígado, dibuje ROI que cubran todo el volumen del hígado en cada plano para estudios de dosimetría.
NOTA: Evite estructuras grandes como arterias y venas cuando use este método.
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Representative Results
Cálculo de la dosis
Según los cálculos de dosimetría, la dosis efectiva de radiactividad para la administración IV es de 62 ± 5 μSv/MBqtrazador 10. Por lo tanto, se recomienda una dosis de 50 MBq dependiendo del marco de tiempo. Hasta 75-80 MBq es aplicable para exámenes más largos y proporciona imágenes de buena calidad sin exceder una dosis éticamente aprobada. La dosis efectiva para administración oral es de 113 ± 1 μSv/MBq trazador, debido a la acumulación intestinal del marcador. Por lo tanto, se debe considerar una dosis más baja, y hasta 24 h después de la inyección, 30 MBq son suficientes para producir imágenes de alta calidad. A las participantes femeninas fértiles siempre se les debe pedir una prueba de embarazo negativa antes de la aplicación del marcador.
Escanear
Para exámenes muy largos, realizados para seguir la biodistribución y cinética de 64Cu durante horas o días, el examen PET se realiza como múltiples exploraciones PET estáticas separadas. Esto permite que el paciente descanse entre los exámenes PET. La duración de cada examen PET se ajusta para lograr la mejor calidad de imagen (es decir, el tiempo de escaneo se prolonga a medida que el marcador inyectado se descompone). Un ejemplo de tiempos de escaneo que proporcionan imágenes de buena calidad es la posición de 4,5 min/cama hasta 20 h después de la administración del trazador y la posición de 10 min/cama hasta 68 h después de la administración del marcador. Los tiempos de escaneo más largos pueden proporcionar una calidad de imagen aún mejor, pero los escaneos demasiado largos son inviables e incómodos para el paciente. Por lo tanto, la duración de los escaneos está limitada por aspectos prácticos.
Análisis de datos
SUV es una excelente medida para comparar individuos (debido al ajuste de peso) y para comparar a los mismos individuos antes y después de una intervención. Una desviación estándar del SUV en el VOI está disponible en el programa de análisis de datos (por ejemplo, PMOD). Esta desviación estándar aumenta con el tiempo después de la inyección porque el ruido aumenta.
La Figura 1 muestra 64Cu en el cuerpo 6 h y 20 h después de la inyección IV de ~70 MBq trazadores en un sujeto sano y un sujeto con WD10. Las imágenes son cualitativamente fáciles de interpretar ya que el 64Cu es rápidamente visible en la vesícula biliar (difícil de ver en la figura), el intestino delgado y más tarde en el colon, mientras que se acumula en el hígado en el paciente. El intestino también es visible en la exploración del paciente, sin embargo, esto no es de 64Cu en la luz intestinal, sino más bien de los vasos sanguíneos intestinales. El intestino es visto por el 64 Cu que se distribuye de manera más homogénea a lo largo de todo el segmento intestinal, mientras que en sujetos sanos, el 64Cu es visible en segmentos con señales más altas. El contenido de 64Cu en el hígado se cuantificó aún más colocando cinco VOI esféricos con un diámetro de 10 mm en diferentes planos en el lóbulo hepático derecho, produciendo un SUV medio en el órgano para cada participante, luego calculando el SUV medio del grupo para la comparación entre grupos.
Figura 1: PET que muestra una distribución de 64Cu en sujetos sanos y WD después de la administración IV. Esta figura muestra 64Cu en el cuerpo 6 h y 20 h después de la inyección IV de ~70 MBq trazadores. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
La Figura 2 muestra los resultados de 64exploraciones Cu con el marcador administrado por vía oral en dos individuos. Ambos son pacientes con WD, pero el individuo inferior está bajo tratamiento con zinc, lo que demuestra que el tratamiento con zinc reduce la absorción de cobre en los intestinos y, por lo tanto, en el hígado; Este es un efecto bien conocido del tratamiento con zinc13. Si bien el marcador administrado por vía oral es la forma fisiológica de ingerir cobre, puede ser difícil de usar para el diagnóstico, ya que solo el 50% de los 64Cu se absorbe desde los intestinos hasta la circulación sistémica (la mayor parte del marcador va al hígado). Sin embargo, para demostrar los efectos de los fármacos farmacológicos sobre la captación de cobre, que pueden ser de gran interés en WD, el método ha demostrado ser valioso11. Esto se puede ver en la Figura 3, en la que el mismo individuo ha sido escaneado usando 64Cu oral antes y después de 4 semanas de tratamiento con zinc11. La hipótesis del estudio fue cuantificar el efecto del zinc en el bloqueo de la absorción intestinal de cobre mediante la estimación del contenido de cobre en el hígado. El estudio se realizó con diferentes sales de zinc y regímenes de dosis y demuestra las cualidades del método para probar los efectos del tratamiento. Se está probando la capacidad del método para cuantificar otros efectos del tratamiento en animales y humanos.
Figura 2: PET que muestra una distribución de 64Cu en dos pacientes con WD después de la administración oral. El paciente en el panel superior no tiene tratamiento con zinc, y el paciente en el panel inferior está en tratamiento con zinc. Tenga en cuenta la diferencia de señal en el hígado. Gráfico que representa el hígado SUV. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3: Los efectos de los fármacos farmacológicos sobre la captación de cobre. PET/CT con 64Cu administrados por vía oral antes (A) y después de (B) 4 semanas de tratamiento con zinc. El participante es un individuo sano (observe el 64Cu en la vesícula biliar, que no se vería en un paciente con WD). El tratamiento con zinc redujo el contenido de 64Cu en el hígado a alrededor del 50% del contenido previo al tratamiento en el grupo (10 participantes). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
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Discussion
El método es como cualquier otro método PET, pero la larga vida media de 12,7 h ofrece la oportunidad de investigar los flujos de cobre a largo plazo (tenemos buenos resultados de hasta 68 h después de la inyección del trazador IV). Todos los pasos del protocolo deben ser manejados por personal familiarizado con PET, aunque no son más críticos que cualquier otro examen PET.
Solución de problemas
Debido a que a menudo usamos 64Cu para investigaciones a largo plazo, la señal de PET será más ruidosa de lo habitual. Es importante recordar esto al cuantificar las señales de PET, particularmente en órganos más pequeños como la vesícula biliar. La señal en la vesícula biliar será difícil de distinguir del derrame del hígado y el colon. En este caso, los VOI más pequeños centralmente en el órgano son los más confiables.
La cantidad de 64Cu en el hígado, según nuestra experiencia, tiende a variar entre individuos a pesar de la inyección IV (se debe esperar una variación bastante grande en la absorción del marcador desde el intestino con un marcador administrado por vía oral). Esto limita las comparaciones entre individuos y exige el uso de proporciones en lugar de números definidos. Si se prefiere la administración por trazador oral, se recomienda mantener a los sujetos del ensayo en una dieta estandarizada durante un mínimo de 24 h antes de la ingesta del marcador para limitar las diferencias intraindividuales, ya que diferentes alimentos pueden interferir con el cobre y, por lo tanto, con la absorción de 64Cu11.
Limitaciones
Cuando se utiliza el método PET de 64 Cu, se supone que el cobre "caliente" (64Cu) actúa como el cobre "frío" en el cuerpo. Sin embargo, esto no es seguro, y por lo tanto no podemos determinar si el cobre "caliente" se trata de manera diferente en el cuerpo. A partir de los resultados actuales, sin embargo, creemos que el cobre "caliente" actúa como el cobre "frío". Se observa un aumento de la radiactividad sanguínea después de 20 h en individuos sanos, lo que indica que el 64Cu está incorporado en la ceruloplasmina. Este aumento no se observa en pacientes con WD, que no pueden construir cobre en la proteína portadora de cobre debido a su trastorno. Esto y la falta de excreción del marcador en los pacientes apuntan a que 64Cu actúa como cobre "frío".
Aunque 68 h es mucho tiempo para seguir a un trazador radiactivo, aún debe considerarse una imagen temporal de lo que sucede con el cobre en el cuerpo. Un ejemplo es que a pesar de que la excreción estancada de 64 Cu se observa en individuos que son heterocigotos para el gen WD, y por lo tanto más 64Cu en el hígado después de 20 h, no tienen enfermedad hepática porque, a largo plazo, no acumulan cobre.
Hasta ahora, no se sabe si existe una correlación entre la acumulación de cobre a corto plazo (hasta 68 h) y la acumulación de cobre a largo plazo en el hígado y otros órganos. Por lo tanto, el método no se puede utilizar para determinar la gravedad de la enfermedad o los efectos a largo plazo de los agentes farmacológicos. Sin embargo, el método es muy útil para determinar los efectos a corto plazo del tratamiento. Se puede usar para probar si el tratamiento aumenta la excreción biliar o urinaria hasta 68 h después de la ingesta de cobre, o si un tratamiento disminuye la absorción intestinal de cobre.
Importancia
Los experimentos con 64Cu en WD no es una técnica nueva. De hecho, la administración IV del marcador y las mediciones sanguíneas de la radiactividad se remontan a la década de 195014. Hoy en día, los escáneres PET de alta resolución y la combinación con CT o MR brindan una oportunidad única para investigar la distribución de 64Cu en todo el cuerpo. Con el PET dinámico, las propiedades cinéticas del trazador se pueden dilucidar aún más. Hasta ahora, debido al limitado campo de visión de los escáneres PET, la realización de análisis cinéticos de la biodistribución del cobre en todo el cuerpo no ha sido factible. Actualmente, la captación dinámica se ha restringido al hígado y la parte superior del abdomen, pero el advenimiento de los escáneres de cuerpo entero permitirá la investigación simultánea de áreas más grandes. Esto facilitará el examen del período inicial después de la inyección de 64Cu en múltiples órganos, pero dado que los puntos de tiempo tardíos después de la inyección son más relevantes para los trastornos relacionados con el cobre, se espera que los escáneres de cuerpo entero sean más significativos debido a su mayor sensibilidad. Esto permite obtener imágenes de alta calidad incluso a bajos niveles de radiactividad, superando las capacidades actuales de los escáneres.
Aplicaciones futuras
En humanos, la técnica ha demostrado potencial para diagnosticar WD10 y cuantificar el efecto de diferentes tratamientos sobre la absorción de cobre11. En animales, el método ha demostrado ser capaz de mostrar el efecto de la terapia génica de WD mediante la cuantificación de la retención hepática de 64Cu, así como la excreción fecal y los cambios en la cinética sanguínea15. En el futuro, se espera que se observen 64PET/CT o PET/MR de Cu en un entorno clínico tanto para el diagnóstico como para la evaluación del tratamiento en WD. También es muy probable que el método forme parte de muchos ensayos clínicos que involucran nuevas terapias para WD, especialmente la terapia génica, en la que la excreción fecal del marcador inyectado IV podría ser un marcador sustituto del efecto15. Actualmente no hay buenos datos disponibles para la captación de 64Cu en el cerebro, pero esto sería muy relevante para los estudios clínicos en WD.
La técnica aún no se ha explorado en la enfermedad de Menke, pero podría mostrar la absorción de cobre desde el intestino y la absorción de cobre en el cerebro como un efecto del tratamiento. La técnica también puede tener potencial en enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer, donde el metabolismo del cobre puede estar alterado16.
Vale la pena señalar que 64 Cu se está volviendo ampliamente disponible en los Estados Unidos con el uso creciente de 64Cu-Dotatate en el diagnóstico de tumores neuroendocrinos (NET). Además, 67Cu está mostrando potencial en la teranóstica del cáncer; Por lo tanto, este trazador también puede estar más disponible.
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Disclosures
Los autores no tienen conflictos de intereses.
Acknowledgments
Con el apoyo de una subvención de The Memorial Foundation of Manufacturer Vilhelm Pedersen & Wife. La fundación no desempeñó ningún papel en la planificación ni en ninguna otra fase del estudio.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 0.22 micrometer sterilizing filter | Merck Life Science | ||
| Cannula 21 G 50 mm | BD Microlance | 301155 | |
| Cannula 25 G 16 mm | BD Microlance | 300600 | |
| Dose calibrator | Capintec CRC-PC calibrator | ||
| PET/CT scanner | Siemens: Biograph | ||
| PET/MR scanner | GE Signa | ||
| PMOD version 4.0 | PMOD Technologies LLC | ||
| Saline solution 0.9% NaCl | Fresenius Kabi | ||
| Sodium acetate trihydrate BioUltra | Sigma Aldrich | 71188 | |
| Solid 64CuCl2 | Danish Technical University Risø | ||
| Sterile water | Fresenius Kabi | ||
| Venflon 22 G 25 mm | BD Venflon Pro Safety | 393280 |
References
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