Biodistribución

Un nuevo compuesto radiomarcado útil es aquel que resulta adecuado tanto para la obtención de imágenes médicas de ciertas partes del cuerpo, como el cerebro o los tumores (mediante la inyección de bajas dosis de radiactividad), como para el tratamiento de tumores (que requiere la inyección de altas dosis de radiactividad). En ambos casos, el compuesto debe acumularse en el órgano diana y cualquier exceso presente debe eliminarse rápidamente del organismo. En el diagnóstico por imagen, esto produce una imagen clara (con alto contraste), y en radioterapia permite atacar el órgano diana (por ejemplo, el tumor) minimizando los efectos secundarios en los órganos no diana. En el desarrollo de un nuevo compuesto diagnóstico o terapéutico, es necesario evaluar otros factores, como la seguridad para los seres humanos. Desde el punto de vista de la eficacia, la biodistribución es un aspecto importante que puede medirse mediante disección o técnicas de imagen.

Por ejemplo, se inyecta un nuevo compuesto radiomarcado por vía intravenosa a un grupo de 16 a 20 roedores (generalmente ratones o ratas). A intervalos de 1, 2, 4 y 24 horas, se sacrifican grupos más pequeños (de 4 a 5) de animales y se diseccionan. Los órganos de interés (generalmente: sangre, hígado, bazo, riñón, músculo, grasa, glándulas suprarrenales, páncreas, cerebro, hueso, estómago, intestino delgado e intestino grueso superior e inferior, y un tumor si lo hubiera) se colocan en recipientes previamente pesados ​​y se pesan, para luego introducirlos en un dispositivo que mide la radiactividad (por ejemplo, la radiación gamma). La normalización de las concentraciones de radiactividad en los tejidos con respecto a la dosis inyectada proporciona valores expresados ​​como porcentaje de la dosis inyectada por gramo de órgano o tejido biológico. Los resultados ofrecen una visión dinámica de cómo el compuesto se desplaza por el animal y dónde se retiene.

De forma similar al procedimiento de disección, se inyecta a los animales una dosis baja de un compuesto radiomarcado. En los momentos preestablecidos tras la inyección, se obtienen imágenes PET o SPECT, y generalmente también una imagen CT o RM como referencia anatómica. La concentración de radiactividad se mide a partir de las imágenes PET o SPECT de los distintos órganos de interés. Esto puede incluir la medición del volumen de estos órganos, por ejemplo, a partir de la imagen CT (en lugar de pesarlos como en el procedimiento de disección), o la evaluación de la concentración de radiactividad en una parte representativa del órgano. La normalización de las concentraciones de radiactividad tisular con respecto a la dosis inyectada proporciona valores expresados ​​como porcentaje de la dosis inyectada por mililitro de órgano o tejido biológico.

Una ventaja de la obtención de imágenes es que los animales pueden ser anestesiados para la obtención de imágenes durante varios o todos los puntos de tiempo requeridos, es decir, se requieren pocos animales para este procedimiento y todos ellos se mantienen vivos. Este se considera un procedimiento no invasivo. Además, el procedimiento es esencialmente el mismo que para la obtención de imágenes de diagnóstico médico en la clínica con dos diferencias principales: (1) se pueden inyectar compuestos nuevos en desarrollo en animales sujetos a escrutinio y aprobación del plan experimental detallado, mientras que los médicos solo pueden inyectar compuestos radiomarcados que hayan sido probados rigurosamente y aprobados para su uso en humanos; (2) los animales generalmente necesitan ser anestesiados durante la duración de la exploración (del orden de minutos) mientras que los humanos están despiertos y simplemente necesitan permanecer quietos durante la exploración.