นักวิจัยรายงานในวารสารScienceวิธีการสร้างตัวติดตามที่ใช้กับเอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอนหรือ PET, การถ่ายภาพ นักวิจัยกล่าวว่าการค้นพบของพวกเขาสามารถทำให้ติดแท็กกัมมันตภาพรังสีกับสารประกอบที่ก่อนหน้านี้ยากหรือเป็นไปไม่ได้ที่จะติดฉลาก

"การตรวจเอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอนเป็นเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพและกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วซึ่งมีบทบาทสำคัญในการถ่ายภาพทางการแพทย์ตลอดจนในการค้นคว้าและพัฒนายา" ผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าวว่า Zibo Li ปริญญาเอกของ UNC Lineberger รองศาสตราจารย์ในโรงเรียน UNC กล่าว คณะแพทยศาสตร์รังสีวิทยา และผู้อำนวยการโครงการ Cyclotron and Radiochemistry ที่ UNC Biomedical Research Imaging Center "การค้นพบนี้เปิดหน้าต่างใหม่ในการสร้างตัวแทน PET ใหม่จากยาที่มีอยู่"

การสแกน PET จะติดตามแท็กกัมมันตภาพรังสีที่ติดอยู่กับสารประกอบ โดยทั่วไปแล้วตัวติดตามเหล่านี้จะถูกฉีดเข้าไปในร่างกาย และสร้างภาพที่สว่างสดใสบนการสแกนทางการแพทย์เมื่อตัวติดตามสะสมในรอยโรค อวัยวะ หรือเนื้อเยื่อเป้าหมาย นักวิทยาศาสตร์สามารถติดแท็กกับโมเลกุลเช่นกลูโคสซึ่งจะสะสมในเนื้องอกเนื่องจากเซลล์มะเร็งกินน้ำตาลเพื่อกระตุ้นการเจริญเติบโตที่โอ้อวดหรือกรดอะมิโนซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของโปรตีนสามารถบริโภคได้ในเนื้องอก พวกเขายังสามารถแนบไปกับยาใหม่ที่มีศักยภาพเพื่อติดตามเส้นทางในร่างกาย

David Nicewicz, PhD, ศาสตราจารย์จาก UNC-Chapel Hill Department of Chemistry และผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าวว่า "สิ่งที่เชื่อกันว่าจะเกิดขึ้นคือโมเลกุลของเนื้องอกดูดซับทรัพยากรเหล่านี้ได้เร็วกว่าเซลล์ที่มีสุขภาพดี "สิ่งที่เราได้มีส่วนร่วมในสนามนี้คือวิธีการใหม่ในการแนะนำไอโซโทปของอะตอมที่ติดฉลากด้วยคลื่นวิทยุเข้าไปในโมเลกุลของยาในแบบที่ไม่เคยทำมาก่อน"

ในการศึกษาของพวกเขา นักวิจัยได้อธิบายวิธีการใหม่ในการติดโมเลกุลกัมมันตภาพรังสี Fluorine-18 ซึ่งเป็นไอโซโทปที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการถ่ายภาพ PET โดยการทำลายโครงสร้างทางเคมีเฉพาะของอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจน เมื่อมีแสงสีน้ำเงินจากเลเซอร์และหลังจากเพิ่มวัสดุเร่งปฏิกิริยาเพื่อเร่งปฏิกิริยาแล้ว นักวิจัยสามารถทำลายพันธะเคมีที่มีอยู่ในโครงสร้างและใส่ฟลูออรีน-18 เมื่อติดแล้ว ตัวติดตามจะปล่อยรังสีแกมมาที่ดึงขึ้นมาโดยการถ่ายภาพ นักวิจัยใช้ไซโคลตรอนซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาคในศูนย์การถ่ายภาพวิจัยชีวการแพทย์ของ UNC เพื่อสร้างฟลูออรีน-18

นักวิจัยมองเห็นการใช้งานที่เป็นไปได้หลายอย่างสำหรับการค้นพบของพวกเขา ซึ่งรวมถึงการถ่ายภาพทางการแพทย์เพื่อคัดกรองผู้ป่วยสำหรับการตอบสนองต่อยา หรือเพื่อช่วยในการวิจัยการพัฒนายา

"ไม่เพียงแต่เราสามารถศึกษาได้ว่ายามีการแปลที่ใดในร่างกาย ซึ่งเป็นสิ่งที่สำคัญสำหรับการพัฒนายา แต่เรายังสามารถพัฒนาสารภาพเพื่อติดตามการลุกลามของมะเร็งหรือการอักเสบในร่างกาย ซึ่งช่วยในการวิจัยโรคมะเร็งและการวิจัยเกี่ยวกับโรคอัลไซเมอร์" Nicewicz กล่าว "การมีมากกว่าหนึ่งวิธีในการตรวจหาเนื้องอกอาจทำให้คุณตรวจสอบข้ามได้เพื่อให้แน่ใจว่าสิ่งที่คุณเห็นนั้นเป็นของจริง หากคุณมีสองวิธีในการตรวจสอบความถูกต้องของการสแกน สองวิธีย่อมดีกว่าวิธีเดียว"

ในขณะที่วิธีการติดฉลากกัมมันตภาพรังสีที่มีอยู่นั้นต้องการการสังเคราะห์สารประกอบใหม่โดยเฉพาะเพื่อติดเรดิโอแท็ก นักวิจัยกล่าวว่าวิธีการของพวกเขาอาจช่วยให้พวกเขาสามารถติดแท็กสารประกอบที่มีอยู่ซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับการวิจัยการพัฒนายา

"ในการศึกษานี้ เราแสดงให้เห็นว่าเราสามารถติดฉลากสารประกอบในวงกว้างได้" หลี่กล่าว ซึ่งรวมถึงยาต้านการอักเสบ และกรดอะมิโนจำเพาะเพื่อแสดงให้เห็นว่าพวกมันสามารถสร้างภาพเนื้องอกได้

Li ยังกล่าวอีกว่าข้อมูลที่ได้จากเครื่องติดตาม PET ตัวใหม่สามารถช่วยในการพัฒนาแผนการรักษาที่สอดคล้องกัน ขึ้นอยู่กับผลการถ่ายภาพ ซึ่งจะเป็นขั้นตอนสำคัญในการจัดหายาเฉพาะบุคคล

นักวิจัยกล่าวว่าขั้นตอนต่อไปคือการพัฒนาอุปกรณ์ที่จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้วิธีการใหม่นี้ในการสร้างตัวติดตามที่มีกัมมันตภาพรังสีได้ง่ายขึ้น นอกจากนี้ พวกเขากำลังดำเนินการขยายเทคโนโลยีเพื่อพัฒนาตัวติดตามอื่นๆ ที่ใช้วัสดุกัมมันตภาพรังสีที่แตกต่างกัน เช่น Carbon-11

"การค้นพบนี้เปิดหน้าต่างใหม่สำหรับการสร้างตัวแทน PET ใหม่จากยาที่มีอยู่" หลี่กล่าว "ยาที่ซับซ้อนมากหรือแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะติดฉลากอาจใช้วิธีนี้ได้"

นอกจาก Li และ Nicewicz แล้ว ผู้เขียนคนอื่นๆ ได้แก่ Wei Chen, Nicholas ES Tay, Benjamin Giglio, Mengzhe Wang, Hui Wang และ Zhanhong Wu

การศึกษาได้รับการสนับสนุนจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติ แผนกรังสีวิทยา UNC ศูนย์การถ่ายภาพวิจัยชีวการแพทย์ และ UNC Lineberger Tay ได้รับการสนับสนุนจาก National Science Foundation Graduate Research Fellowship

ผลประโยชน์ทับซ้อน: Tay และ Nicewicz และนักประดิษฐ์ในสิทธิบัตรที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีที่ UNC ยื่นฟ้อง และขณะนี้อยู่ระหว่างการพิจารณาบาคาร่า สมัครบาคาร่า