Zur Bedeutung von Yttrium-90 (Y-90) und Lutetium-177 (Lu-177) -markierter Radiopharmaka
Radiopharmaka sind mit Radionukliden markierte Verbindungen, die für diagnostische und therapeutische Anwendungen genutzt werden. Ein Atom einer Verbindung ist radioaktiv, man bezeichnet sie als radiomarkierte Verbindungen. Angewandt werden Radiopharmaka in der Nuklearmedizin.
Für die Therapie unter Nutzung von Radiotherapeutika ist es erforderlich, sowohl tumoraffine als auch tumorselektive Trägermoleküle für die Radionuklide zu entwickeln, so dass sie möglichst hauptsächlich an Tumorgewebe binden. Die dafür verwendeten Radionuklide sind Teilchenstrahler, durch deren energetische Wirkung Tumorzellen vernichtet werden können. Das Radionuklid Iod-131 (131I) wird bereits seit Ende der 1930er Jahre in Form seiner einfachsten Verbindung, dem Iodid, zur Behandlung von Schilddrüsenkarzinomen verwendet. Vor allem nach 1990 sind weitere Radiotherapeutika dazugekommen. In der Routine werden neben Iod-131 mehr und mehr mit den Radionukliden Yttrium-90 (90Y) und Lutetium-177 (177Lu) markierte Verbindungen für die Radionuklid-Therapie angewandt.
Theranostik
In der Theragnostik (auch Theranostik) unter Verwendung von Radiopharmaka wird das gleiche Wirkprinzip sowohl zu diagnostischen als auch therapeutischen Zwecken einer bestimmten Krankheit genutzt (Theragnostik – Kunstwort aus Therapie und Diagnostik). Im Rahmen der Radiotheragnostik wird ein Vektormolekül (o.g. Trägermoleküle, zum Beispiel Peptide) mit zunächst einem diagnostischen Radionuklid markiert, damit wird die Untersuchung des Patienten durchgeführt, der Tumor wird sichtbar gemacht und charakterisiert. Wird das gleiche Molekül mit einem therapeutischen Radionuklid markiert, so bindet dieses Radiotherapeutikum an dieselben Tumorzellen und sie können vernichtet werden. Idealerweise verwendet man für das Radiodiagnostikum bzw. das Radiotherapeutikum Radioisotope, also radioaktive Spezies desselben Elementes mit unterschiedlichen Strahlereigenschaften. Aber auch chemisch ähnliche Radionuklide können dafür genutzt werden; ein typisches Beispiel dafür ist die Verwendung eines 68Ga-markierten Radiopharmakons für die Diagnostik und die Verwendung eines therapeutischen Radionuklides wie 90Y oder 177Lu für die Therapie.
In der modernen Medizin wird eine immer mehr „personalisierte Medizin“ angestrebt: Dies ist ein Charakteristikum der Nuklearmedizin und wird mit diesen Anwendungen besonders deutlich.
Einige Eigenschaften von 90Y und 177Lu
Die Radionuklide 90Y und 177Lu unterscheiden sich durch chemische und kernphysikalische Eigenschaften. Eine charakteristische Eigenschaft ist die Halbwertszeit (90Y - 64,1 Stunden, 177Lu - 6,65 Tage). 90Y ist ein „harter“, d.h. hochenergetischer, Beta-Strahler (β-), diese Strahlung hat in Wasser oder auch im menschlichen Gewebe eine maximale Eindringtiefe von 11 mm; demgegenüber ist 177Lu ein „weicher“, d.h. niederenergetischer, Beta-Strahler (β-) mit einer Eindringtiefe von maximal 1,7 mm. Im Gegensatz zu 90Y emittiert 177Lu zusätzlich Gamma-Strahlung, die einerseits für eine Kontrolle der Anwendung im diagnostischen Sinne genutzt werden kann, andererseits zusätzliche Strahlenbelastung für z.B. das klinische Personal bedingt.
Die ähnlichen chemischen Eigenschaften beider Radiometalle bedingen, dass der Metall-bindende Molekülteil (der Chelator) eine stabile Bindung beider Radiometalle ermöglicht, d.h. dass die Radiometalle langzeitstabil im Verbund Radiotherapeutikum/Tumorgewebe fixiert werden können.
90Y oder 177Lu?
Die klinische Anwendung von therapeutischen Radionukliden richtet sich nach den medizinischen Indikationen, z.T. wird sie auch durch die Verfügbarkeit von Radionukliden beeinflusst. Beispiele für 90Y- und 177Lu- markierte Therapeutika sind die Somatostatin-Analoga 90Y-markiertes DOTATOC und 177Lu-markiertes DOTATATE für die Therapie neuroendokriner Tumoren und 177Lu-markiertes PSMA-617 für das metastasierende Prostatakarzinom. Auch die Anwendung sowohl des 90Y- als auch des 177Lu-markierten Vektormoleküls am selben Patienten ist in der Literatur beschrieben (z.B. 90Y/177Lu-DOTATATE). Bei der Auswahl des Markierungsnuklides spielt die Größe von Tumoren oder die Bildung von Metastasen eine Rolle. Die Halbwertszeit beeinflusst die erforderliche Strahlendosis im Tumor.
Prüfung auf Sterilität von 90Y- und 177Lu-Radiopharmaka
Für die Patientenanwendung hergestellte 90Y- und 177Lu-Radiotherapeutika müssen nach dem Europäischen Arzneibuch (Ph. Eur) auf Sterilität getestet werden. Der durch die radioaktiven Umwandlungsprozesse bedingte Energieeintrag führt nicht zu einem definierten Autosterilisationseffekt, wie im Artikel Sterilitätsprüfung von Radiopharmaka beschrieben [1]. Zum Thema Sterilitätsprüfung von Radiopharmaka finden Sie weitere Informationen:
Sterilitätsprüfung von Radiopharmaka
RADIOSTER bietet nach der erfolgreichen Etablierung der Sterilprüfung von 177Lu-Radiotherapeutika nun auch die Sterilprüfung für 90Y- Radiotherapeutika an.
Falls Sie weitere Radionuklid-markierte Substanzen prüfen möchten, kontaktieren Sie uns bitte. Wir bauen die Liste der prüfbaren Radionuklide ständig weiter aus.
Weitere Informationen finden Sie auf www.cup-freitag.de/radioster
Kontakt
Die Experten der CUP Laboratorien Dr. Freitag GmbH stehen Ihnen mit ihrem Wissen gerne beratend zur Verfügung.
Rebecca Siegert
radioster@cup-freitag.de
