Tomographie par émission de positons utilisant le cuivre 64 comme traceur pour l’étude des troubles liés au cuivre
Summary
Le présent protocole décrit comment effectuer une imagerie TEP/TDM et TEP/IRM 64Cu chez l’homme pour étudier les troubles liés au cuivre, tels que la maladie de Wilson, et l’effet du traitement sur le métabolisme du cuivre.
Abstract
Le cuivre est un oligo-élément essentiel, fonctionnant en catalyse et en signalisation dans les systèmes biologiques. Le cuivre radiomarqué est utilisé depuis des décennies dans l’étude du métabolisme fondamental du cuivre humain et animal et des troubles liés au cuivre, tels que la maladie de Wilson (WD) et la maladie de Menke. Un ajout récent à cette boîte à outils est la tomographie par émission de positons (TEP) à 64 cuivres (64 Cu), combinant l’imagerie anatomique précise des scanners modernes de tomodensitométrie (TDM) ou d’imagerie par résonance magnétique (IRM) avec la biodistribution du signal traceur PET 64Cu. Cela permet le suivi in vivo des flux et de la cinétique du cuivre, visualisant ainsi directement le trafic et le métabolisme des organes de cuivre humains et animaux. Par conséquent, le PET 64Cu est bien adapté à l’évaluation des effets cliniques et précliniques du traitement et a déjà démontré sa capacité à diagnostiquer la WD avec précision. En outre, 64études TEP / TDM Cu se sont révélées utiles dans d’autres domaines scientifiques comme la recherche sur le cancer et les accidents vasculaires cérébraux. Le présent article montre comment effectuer 64Cu TEP / TDM ou TEP / RM chez l’homme. Les procédures de manipulation du 64Cu, de préparation du patient et de configuration du scanner sont présentées ici.
Introduction
Le cuivre est un cofacteur catalytique vital qui entraîne de multiples processus biochimiques importants essentiels à la vie, et les défauts de l’homéostasie du cuivre sont directement responsables des maladies humaines. Des mutations dans les gènes ATP7A ou ATP7B , codant pour des ATPases transportant du cuivre, provoquent respectivement les maladies de Menke et de Wilson. La maladie de Menke (ATP7A) est un trouble mortel rare de l’hyperaccumulation intestinale du cuivre avec une carence sévère en cuivre dans les tissus périphériques et des déficits en enzymes dépendantes du cuivre1. La maladie de Wilson (WD) (ATP7B) est une maladie rare caractérisée par l’incapacité d’excréter l’excès de cuivre dans la bile, entraînant une surcharge en cuivre et des lésions organiques subséquentes, affectant le plus gravement le foie et le cerveau2.
Les études sur le métabolisme du cuivre utilisent du cuivre radiomarqué (habituellement du cuivre 64 [64Cu] ou du cuivre 67) depuis des décennies, et ces études se sont avérées inestimables pour notre compréhension du métabolisme du cuivre chez les mammifères, y compris le site d’absorption et les voies d’excrétion 3,4,5,6. Auparavant, les compteurs gamma étaient utilisés pour détecter le signal radioactif avec une résolution anatomique limitée, mais récemment, la tomographie par émission de positrons (TEP) à 64Cu combinée à la tomodensitométrie (TDM) ou à l’imagerie par résonance magnétique (IRM) a été introduite dans les études humaines et animales. Aujourd’hui, les scanners TEP ont une sensibilité si élevée qu’il est possible de suivre 64Cu jusqu’à 70 heures après l’injection. La longue demi-vie de 12,7 h pour 64Cu permet d’évaluer à long terme les flux de cuivre. Cette amélioration de la résolution est récemment entrée dans le domaine des études sur le cuivre, et des études sur le métabolisme normal et pathologique du cuivre, ainsi que des études évaluant l’impact de traitements spécifiques, commencent à émerger. De plus, l’introduction de scanners TEP pour tout le corps avec un champ de vision étendu améliorera encore la sensibilité de ces examens.
Cet article méthodologique vise à permettre aux cliniciens et aux scientifiques d’ajouter 64CP PET CT/IRM au répertoire existant d’outils en tant que méthode robuste et facile à utiliser pour évaluer le métabolisme du cuivre d’une manière comparable entre les départements de médecine nucléaire. La production de cuivre 64Cu peut être réalisée en utilisant différentes méthodes et est généralement effectuée dans des installations spéciales. Parmi les réactions nucléaires, la méthode 64 Ni (p, n) 64 Cu est largement utilisée, puisqu’un rendement de production élevé de 64Cu peut être obtenu avec des protons de basse énergie dans cette voie 7,8. Une description détaillée des méthodes de production n’entre pas dans le cadre de ce travail, et la disponibilité variera selon les pays et les régions.
Dans cet article, nous décrivons d’abord la préparation de la radiochimie nécessaire et du traceur. Ensuite, les principes de préparation des scanners TEP/TDM ou TEP/IRM sont démontrés.
Protocol
Representative Results
Discussion
La méthode est comme toute autre méthode TEP, mais la longue demi-vie de 12,7 h offre la possibilité d’étudier les flux de cuivre à long terme (nous avons de bons résultats jusqu’à 68 heures après l’injection de traceur IV). Toutes les étapes du protocole doivent être gérées par du personnel familier avec la TEP, bien qu’elles ne soient pas plus critiques que tout autre examen TEP.
Dépannage
Parce que nous utilisons souvent 64Cu pour des inve…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Soutenu par une subvention de la Fondation Memorial du fabricant Vilhelm Pedersen & Wife. La fondation n’a joué aucun rôle dans la planification ou toute autre phase de l’étude.
Materials
| 0.22 micrometer sterilizing filter | Merck Life Science | ||
| Cannula 21 G 50 mm | BD Microlance | 301155 | |
| Cannula 25 G 16 mm | BD Microlance | 300600 | |
| Dose calibrator | Capintec CRC-PC calibrator | ||
| PET/CT scanner | Siemens: Biograph | ||
| PET/MR scanner | GE Signa | ||
| PMOD version 4.0 | PMOD Technologies LLC | ||
| Saline solution 0.9% NaCl | Fresenius Kabi | ||
| Sodium acetate trihydrate BioUltra | Sigma Aldrich | 71188 | |
| Solid 64CuCl2 | Danish Technical University Risø | ||
| Sterile water | Fresenius Kabi | ||
| Venflon 22 G 25 mm | BD Venflon Pro Safety | 393280 |
Referências
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