MEDICINA NUCLEARE - Crosetto Foundation

valutata senza tener conto della densità del target [infatti la costante di affinità dell’equilibrio (Ka, in nM-1 ),
o il reciproco di Ka, la costante di dissociazione (Kd in nM) devono essere combinate con la densità del
target (in nM) per una predizione ancor più significativa]. La densità del recettore attraverso esperimenti in
vivo o in vitro è spesso misurata in femtomoli per milligrammo di proteina o in picomoli per grammo di
tessuto non essiccato. Poiché l’imaging tomografico è una misura del voxel, la conversione delle
femtomoli per milligrammo di proteina ad una misura di densità volumetrica è spesso effettuata
assumendo una quantità del 10% di proteina per grammo di tessuto.
Nei primi anni ‘80, quando le tecniche diagnostiche per immagini che usavano radiotraccianti capaci di
legare recettori furono applicate sull’uomo, il principale successo del design fu quello di individuare
radioligandi a più alta affinità [20]. Dalla metà degli anni ‘80 fu individuato e studiato sull’uomo un
discreto numero di radiotraccianti capaci di legarsi ad un recettore (Tabella 2). A quel tempo, il modello
proposto per la scelta dei composti e per la predizione del massimo rapporto Legato/Libero in vivo, fu
mutuato dall’analisi in vitro del legame con il recettore. Essa utilizzava equazioni all’equilibrio per le
quali ad una più alta costante di affinità di associazione (Ka) e a una maggiore concentrazione di recettori
(Bmax) seguono maggiori rapporti “Legato/Libero” che rappresentano rapporti target/non-target (T/NT)
massimali raramente incontrati in vivo [21].
Tabella 2.
Anno di pubblicazione dei primi studi sull’uomo di targeting enzimi/recettori utilizzando PET e SPECT.
ANNO PET SPECT
1977 2-[ 18 F]fluoro-2-deossiglucosio
1983 [ 11 C]N-MeSpiperone 3-Quinuclidinil-4-[ 123 I]iodobenzilato
1983 [ 18 F]FDOPA
1984 [ 18 F]Cyclofoxy
1985 [ 11 C]Raclopride [ 99m Tc]Neoglicoalbumina
1985 [ 11 C]Carfentanil
1985 [ 11 C]Flumazenil
> 1985 Molti radiotraccianti targeted Molti radiotraccianti targeted
Naturalmente queste misure in vitro sono state effettuate in assenza di metaboliti, ed hanno coinvolto un
legame di tipo non specifico molto basso (poiché questo può essere sottratto) e sono state condotte in
condizioni di equilibrio “reale” nelle quali il quantitativo di ligando, aggiunto in relazione al numero dei
siti di legame, era attentamente e sistematicamente controllato. Inoltre, trasporto e permeabilità non sono
poi fattori di confusione nelle prove in vitro. Così, i rapporti Legato/Libero ottenuti in vitro sono collegati
a condizioni ideali che mai possono essere ottenute in vivo [22].
Nel caso in cui fossero poi considerati diversi volumi di distribuzione (ad es., i recettori fossero in un
piccolo volume e il radiolingando avesse invece un volume più ampio di distribuzione, generalmente il
liquido extracellulare) l`equazione di equilibrio sarebbe una più complessa equazione quadratica [23].
Qual è poi l`importanza di determinare il massimo rapporto Legato/Libero in vitro? Esso può essere
certamente usato per eliminare certi radioligandi che, in ragione della combinazione tra costante di
affinità e densità recettoriale, potrebbero non permettere l’imaging esterno del target. In altre parole, l’uso
di queste equazioni relative agli esperimenti in vitro, potrebbe essere utile come condizione necessaria
anche se tuttavia lontana dall’essere sufficiente.
Le relazioni tra costanti di affinità per densità variabili dei trasportatori sono state descritte bene da Kung
e Kung [22] che hanno analizzato gli inibitori di tre trasportatori: il trasportatore della Dopamina (DAT) ,
il trasportatore della Serotonina (SERT) e quello della noradrenalina (NET) (Tabella 3). Dei tre
trasportatori analizzati, il NET ha la più bassa densità nel cervello e perciò richiede una più bassa
costante di dissociazione Kd rispetto al SERT che ha una densità più elevata.
AIMN - Notiziario elettronico di Medicina Nucleare ed Imaging Molecolare, Anno V, n 2, 2009 pag. 12/85