Что такое FAPI PET? Новое поколение визуализации, нацеленной на раковые клетки

Что такое FAPI PET?

FAPI PET — онкологическая визуализация нового поколения, нацеленная на белок активации фибробластов (FAP), для обнаружения раковых клеток.

Белок активации фибробластов (FAP) — молекула, которая в избыточном количестве вырабатывается связанными с раком фибробластами. Радиоактивные ингибиторы FAP (FAPI), нацеленные на эти молекулы, используют как индикаторы PET; благодаря этому опухоли можно визуализировать почти на клеточном уровне.

Описание рисунка: После внутривенного введения пациенту FAPI, разработанного как радиоактивный индикатор, в микроокружении опухоли его захватывают присутствующие там в большом количестве связанные с раком фибробласты. Это позволяет визуализировать опухоль.

Белок активации фибробластов (FAP) в большом количестве присутствует в некоторых опухолях. В частности, рак молочной железы, толстой кишки и поджелудочной железы имеет мощное и обширное опухолевое микроокружение; это означает, что 90% общей массы опухоли может состоять из стромальных клеток (нераковой соединительной ткани).

Хотя клетки соединительной ткани, называемые фибробластами, встречаются повсюду в организме, связанные с раком фибробласты находятся в микроокружении опухоли и отличаются от нормальных фибробластов организма тем, что выделяют FAP. На основе этого научного открытия ингибиторы FAP (FAPI) уже разработаны как противораковые препараты.

Этот специфичный для FAP ингибитор (подавляющее вещество) — молекула, созданная на основе хинолина. Воздействуя на производящие FAP связанные с раком фибробласты, она оказалась весьма перспективной как индикатор для онкологической визуализации.

Предполагается, что FAPI можно использовать не только для визуализации, но и как лечебные агенты.

Важнейшее условие хорошего лечения рака — как можно лучше визуализировать рак

С помощью обычного рентгена, который в медицине называют X-Ray, невозможно визуализировать опухоли, пока они не достигнут достаточно большого размера (например, 3-5 cm). С началом применения в медицине компьютерной томографии (BT), а затем магнитно-резонансной томографии (MRG) стало возможно обнаруживать опухоли меньшего размера (например, 1 cm и даже 0,5 cm). После этого с помощью PET-BT и таких методов совмещённой визуализации, как PET-MR, мы начали определять и размеры опухолей, и степень их метаболической активности, то есть получать и анатомическое, и функциональное изображение. В этом виде методы PET являются самыми передовыми методами онкологической визуализации.

Попытки ещё больше усовершенствовать визуализацию рака с помощью PET

PET (позитронно-эмиссионная томография) — вид ядерной визуализации, нацеленный на молекулярные мишени. При исследовании PET мишенями служат определённые молекулы, используемые клетками организма. Например, все клетки потребляют глюкозу (сахар); поскольку обмен веществ раковых клеток быстрее, они используют и больше сахара. При наиболее широко применяемом FDG PET-BT используют молекулы сахара с ядерной (радиоактивной) меткой, что позволяет визуализировать клетки, более интенсивно потребляющие сахар. Сегодня при диагностике и лечении многих видов рака FDG PET-BT даёт нам очень ценную информацию и помогает ориентироваться. Однако у визуализации FDG PET есть и некоторые слабые стороны.

При FDG PET физиологическое (естественное) накопление активности наблюдается в органах, интенсивно использующих глюкозу, таких как мозг, сердце и печень. Поэтому начался поиск новых молекулярных мишеней, чтобы лучше отличать раковые клетки от нормальных.

При FAPI PET для нацеливания на раковые клетки вместо радиоактивно меченного сахара используют FAPI, воздействующий на FAP, вырабатываемый связанными с раком фибробластами.

Ниже можно увидеть различия между FDG PET и FAPI PET:

Описание рисунка: FAPI PET может быть особенно полезен при видах рака, при которых обычного FDG PET недостаточно. Например, выше показано, что при некоторых видах рака с выраженным опухолевым микроокружением опухоли лучше визуализируются с помощью FAPI PET. Как также видно выше, при раке желудка, поджелудочной железы, печени и яичников FAPI PET обеспечивает гораздо лучшую визуализацию.

Для FAPI PET не нужно голодать, как для FDG PET; кроме того, меры по регулированию сахара крови, необходимые пациентам с диабетом перед FDG PET, при исследовании FAPI PET не требуются. Также, хотя для FDG PET после инъекции необходимо ждать 60 минут, с FAPI PET визуализацию можно проводить начиная с десятой минуты.

Не только визуализация, но и лечение: тераностика

Важнейшая особенность FAPI — то, что это тераностический агент (и диагностический, и лечебный). При синтезе FAPI с 68Ga можно проводить PET-визуализацию (68Ga-FAPI PET/CT), а при синтезе с радиоизотопами, обладающими лечебными свойствами, такими как 90Y (иттрий) и 177Lu (лютеций), его можно использовать для атомной терапии (90Y-FAPI, 177Lu-FAPI).