escaneo de galio

Una gammagrafía con galio es un tipo de investigación diagnóstica de medicina nuclear que utiliza un radiofármaco de galio-67 ( ^⁶⁷Ga ) o galio-68 ( ^⁶⁸Ga ) para obtener imágenes de un tipo específico de tejido o de un estado patológico del mismo. La emisión gamma del galio-67 se visualiza mediante una gammacámara , mientras que la emisión de positrones del galio-68 se visualiza mediante tomografía por emisión de positrones (PET). Se pueden utilizar sales de galio como el citrato de galio y el nitrato de galio. La forma de la sal no es importante, ya que el ion galio ^Ga³⁺ disuelto libremente es el activo. ^{[ 1 ]} Al ser isotópicas, tanto las sales de ^⁶⁷Ga como las de ^⁶⁸Ga tienen los mismos mecanismos de captación. ^{[ 2 ]} El galio(III) se une rápidamente a la transferrina, que luego se acumula preferentemente en tumores, inflamación e infecciones agudas y crónicas, ^{[ 3 ] [ 4 ]} lo que permite visualizar estos procesos patológicos. El galio es particularmente útil en la obtención de imágenes de osteomielitis que afecta la columna vertebral y en la obtención de imágenes de infecciones antiguas y crónicas que pueden ser la causa de una fiebre de origen desconocido . ^{[ 5 ] [ 6 ]} Debido a la falta de especificidad de la enfermedad, la obtención de imágenes con sales o complejos de galio(III) radiactivo, como el citrato de ⁶⁷ Ga, ha ido perdiendo importancia con el tiempo y rara vez se utiliza en la actualidad.

Sin embargo, los radionúclidos de galio(III) mencionados, en particular el ^68Ga , se utilizan frecuentemente como radiomarcadores para péptidos, proteínas, oligonucleótidos, fármacos y sustancias con actividad farmacológica, transformándolos de fármacos convencionales en radiotrazadores. Una clase popular de estos radiofármacos está formada por inhibidores de moléculas pequeñas marcados con ^68Ga para el antígeno de membrana específico de la próstata (PSMA), que se utilizan cada vez más para la obtención de imágenes del cáncer de próstata . Además, los análogos de octreótido marcados con galio-68, como el ^68Ga -DOTATOC, fueron de los primeros trazadores PET de ^68Ga con éxito clínico y, desde entonces, han sustituido a los octreótidos marcados con indio-111 para el diagnóstico por imagen de tumores neuroendocrinos con receptores de somatostatina positivos. Sin embargo, las investigaciones con péptidos marcados con ^68Ga , etc., no se denominan comúnmente "gammagrafía con galio". Por lo general, reciben el nombre del objetivo al que se dirigen o del bioligando marcado, por ejemplo, 'PSMA scan' o 'DOTATOC scan'.

En el pasado, la gammagrafía con galio era el método de referencia para la estadificación del linfoma , hasta que fue reemplazada por la tomografía por emisión de positrones (PET) con ^18F -fluorodesoxiglucosa (FDG). ^{[ 7 ] [ 8 ]} La gammagrafía con citrato de 67Ga todavía se utiliza para visualizar la inflamación y ^{las infecciones} crónicas , y a veces aún permite localizar tumores insospechados, ya que es captada por muchos tipos de células cancerosas en cantidades que superan las de los tejidos normales. Por lo tanto, una mayor captación de galio-67 puede indicar una infección nueva o antigua, un foco inflamatorio de cualquier causa o un tumor canceroso.

Se ha sugerido que la gammagrafía con galio podría convertirse en una técnica obsoleta, siendo reemplazada por la gammagrafía con leucocitos marcados con indio y los anticuerpos antigranulocitos marcados con tecnecio como mecanismo de detección de infecciones. Para la detección de tumores , especialmente linfomas, la gammagrafía con galio-67 todavía se utiliza, pero podría ser reemplazada por completo en el futuro por la tomografía por emisión de positrones (PET) con fluorodesoxiglucosa marcada con 18F . ^{[ 9 ]}

En infecciones, la gammagrafía con galio presenta ventajas sobre la gammagrafía con leucocitos de indio para la obtención de imágenes de osteomielitis (infección ósea) de la columna vertebral, infecciones pulmonares e inflamación, así como para infecciones crónicas. Esto se debe, en parte, a que el galio se une a las membranas de los neutrófilos , incluso después de su muerte. La gammagrafía con leucocitos de indio es más eficaz para infecciones agudas (donde los neutrófilos aún se localizan de forma rápida y activa en la infección), así como para osteomielitis que no afecta la columna vertebral y para infecciones abdominales y pélvicas . Tanto la gammagrafía con galio como la gammagrafía con leucocitos de indio pueden utilizarse para detectar fiebre de origen desconocido (temperatura elevada sin explicación aparente). Sin embargo, la gammagrafía con leucocitos de indio solo permite visualizar el 25 % de estos casos causados ​​por infecciones agudas, mientras que el galio también permite localizar otras fuentes de fiebre, como infecciones crónicas y tumores. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

El isótopo emisor de positrones, ^68Ga , puede utilizarse para detectar el antígeno de membrana específico de la próstata (PSMA), una proteína presente en las células del cáncer de próstata . Se ha demostrado que esta técnica mejora la detección de metástasis en comparación con las resonancias magnéticas o las tomografías computarizadas . ^{[ 25 ]}

En diciembre de 2020, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) aprobó ^{el 68} Ga PSMA-11 para uso médico en los Estados Unidos. ^{[ 26 ] [ 27 ]} Está indicado para la tomografía por emisión de positrones (PET) de lesiones positivas para el antígeno de membrana específico de la próstata (PSMA) en hombres con cáncer de próstata. ^{[ 28 ] [ 27 ]} Es fabricado por la Instalación de Ciclotrón Biomédico de UCLA. ^{[ 27 ]} La FDA aprobó ^{el 68} Ga PSMA-11 basándose en la evidencia de dos ensayos clínicos (Ensayo 1/NCT0336847 idéntico a NCT02919111 y Ensayo 2/NCT02940262 idéntico a NCT02918357) de participantes masculinos con cáncer de próstata. ^{[ 27 ]} Algunos participantes fueron diagnosticados recientemente con cáncer de próstata. ^{[ 27 ]} Otros participantes fueron tratados previamente, pero había sospecha de que el cáncer se estaba propagando debido al aumento del antígeno específico de la próstata o PSA. ^{[ 27 ]} Los ensayos se llevaron a cabo en dos lugares de los Estados Unidos. ^{[ 27 ]}

La FDA considera que ^{el 68} Ga PSMA-11 es un medicamento de primera clase . ^{[ 29 ]}

Los péptidos conjugados con ⁶⁸ Ga DOTA (incluidos ⁶⁸ Ga DOTA-TATE , DOTA-TOC y DOTA-NOC ) se utilizan en la tomografía por emisión de positrones (PET) de tumores neuroendocrinos (TNE). ^{[ 33 ]} La exploración es similar a la exploración SPECT con octreótido en que se utiliza un análogo de somatostatina basado en octreótido (como edotreótido ) como radioligando , y existen indicaciones y usos similares a las de las exploraciones con octreótido, sin embargo, la calidad de la imagen es significativamente mejorada. ^{[ 34 ]} Los receptores de somatostatina están sobreexpresados ​​en muchos TNE, por lo que el péptido conjugado con ⁶⁸ Ga DOTA se capta preferentemente en estas ubicaciones y se visualiza en la exploración. ^{[ 35 ]} Además del diagnóstico y la estadificación de los NET, la imagen de péptidos conjugados con ⁶⁸ Ga DOTA puede utilizarse para la planificación y la dosimetría en preparación para la terapia con lutecio -177 o itrio-90 DOTA . ^{[ 36 ] [ 37 ]} En junio de 2016, Netspot (kit para la preparación de la inyección de dotatato de galio Ga-68) fue aprobado para uso médico en los Estados Unidos. ^{[ 38 ] [ 39 ]}

En agosto de 2019, la inyección de edotreótido ^{de 68} Ga ( ⁶⁸ Ga DOTATOC) fue aprobada para uso médico en los Estados Unidos para su uso con imágenes PET para la localización de tumores neuroendocrinos (TNE) positivos para el receptor de somatostatina en adultos y niños. ^{[ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]}

La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) aprobó ^{el 68} Ga edotreótido (DOTATOC) basándose en la evidencia de tres ensayos clínicos (Ensayo 1/NCT#1619865, Ensayo 2/NCT#1869725, Ensayo 3/NCT#2441062) de 334 tumores neuroendocrinos conocidos o sospechosos. ^{[ 41 ]} Los ensayos se llevaron a cabo en los Estados Unidos. ^{[ 41 ]}

El oxodotreótido de galio ( ^68Ga ) fue aprobado para uso médico en Canadá como Netspot en julio de 2019, ^{[ 43 ]} y como Netvision en mayo de 2022. ^{[ 44 ]}

La combinación de cloruro de germanio ( ^68Ge ) / cloruro de galio ( ^68Ga ) fue aprobada para uso médico en la Unión Europea en agosto de 2024. ^{[ 45 ]}

Otros agentes de tomografía por emisión de positrones (PET) basados ​​en galio-68 también pueden basarse en el principio de unir péptidos a quelantes, como el fármaco en desarrollo Ga-68-Trivehexin .

El galio-67 se produce mediante un ciclotrón, utilizando el bombardeo de partículas cargadas (protones) sobre Zn-68 enriquecido. El galio-67 se compleja con ácido cítrico para formar citrato de galio. La vida media del galio-67 es de 3,2617 días. ^{[ 46 ]} Se desintegra por captura electrónica , emitiendo también rayos gamma que son detectados por una gammacámara. Las emisiones primarias se encuentran a 93 keV (39% de las desintegraciones), seguidas de 185 keV (21%) y 300 keV (17%). ^{[ 47 ]} Para la obtención de imágenes, se utilizan múltiples ventanas de energía de la gammacámara, generalmente centradas alrededor de 93 y 184 keV o 93, 184 y 296 keV. ^{[ 22 ]}

El galio-68 , que tiene una vida media mucho más corta que el galio-67 (67,84 minutos), se produce en un generador de galio-68 mediante la desintegración del germanio-68 (con una vida media de 271,05 días) o, como el galio-67, mediante la irradiación de zinc-68 en un ciclotrón. El uso de un generador permite producir fácilmente un suministro de ^{68Ga con una infraestructura mínima, por ejemplo, en instalaciones sin} ciclotrón , comúnmente utilizado para producir otros isótopos de PET. Se desintegra por emisión de positrones y captura electrónica en zinc-68; ^{[ 46 ]} la energía máxima de la emisión de positrones deseada es de 1,899 MeV. ^{[ 47 ]}