Durante el metabolismo, los tumores malignos generan mayores cantidades de un cierto tipo de proteína de transporte, que, por ejemplo, transporta el producto metabólico intermedio, el lactato, a ciertas células tumorales y al mismo tiempo lo exporta lejos de otras, una estrategia para prevenir la apoptosis, una forma de Muerte celular programada que mataría al tumor en un metabolismo saludable.

“Esta correlación se ha observado en una variedad de tipos de tumores. Por esta razón, los denominados transportadores de monocarboxilato se consideran proteínas clave para tratar un amplio espectro de diferentes tipos de cáncer. Manipularlos puede conducir a una terapia exitosa ”, explica el profesor Peter Brust. Es el jefe del Departamento de Neuroradiofármacos en el sitio de investigación HZDR en Leipzig y trabaja en temas actuales de radiofármacos con un enfoque en la investigación del cerebro. “Esto incluye el desarrollo sintético de radiotrazadores modernos, que juegan un papel especial en la lucha contra el cáncer y, en particular, los tumores cerebrales agresivos”, dice Peter Brust, al describir la misión de su equipo.

En estudios preclínicos y de biología molecular, los científicos ya habían intentado bloquear la actividad de los transportadores de monocarboxilato (MCT) mediante el uso de ciertas moléculas orgánicas pequeñas con un efecto inhibidor pronunciado (por ejemplo, \ beta - CHC). Los resultados iniciales mostraron que interrumpir el flujo de lactato puede ser una estrategia terapéutica muy eficaz para detener el crecimiento de tumores malignos.

Radiofármacos para imágenes no invasivas

Además de su interés terapéutico, la función metabólica de los MCT también abre nuevas posibilidades de diagnóstico: pueden utilizarse como valiosos biomarcadores en muchos tipos de cáncer, por ejemplo, mediante la tomografía por emisión de positrones (PET). Este método utiliza radionucleidos que emiten partículas elementales cargadas positivamente, llamadas positrones. Primero se administra al paciente un radiofármaco, una molécula acoplada a un átomo radiactivo como el 18F, que emite positrones. Cuando un positrón interactúa con un electrón en el cuerpo, la radiación se emite en direcciones diametralmente opuestas en forma de dos fotones de alta energía, que son registrados por detectores dispuestos en un anillo alrededor del paciente. Esta imagen de los procesos metabólicos permite a los médicos sacar conclusiones sobre la distribución espacial del radiofármaco dentro del cuerpo y, por tanto, sobre cualquier cambio patológico.

Objetivo: síntesis radiofarmacéutica rápida y automatizada para uso clínico diario

A pesar de su potencial como estructuras diana terapéuticas en la lucha contra el cáncer, apenas se han estudiado recientemente inhibidores de MCT radiomarcados para evaluar su idoneidad en procedimientos de diagnóstico por imagen como la PET. “Ahora hemos desarrollado un análogo estructural del conocido inhibidor de MCT? -CHC y lo hemos acoplado con éxito con el radionúclido PET 18F en un procedimiento complejo. Su semivida relativamente corta de 110 minutos asegura que el paciente pueda tolerar la exposición a la radiación ”, dice el Dr. Masoud Sadeghzadeh, que coordinó los experimentos, describiendo el enfoque utilizado por los químicos de Leipzig.

Después de realizar los primeros estudios preclínicos prometedores de su nuevo compuesto [18F] FACH, los científicos revisaron su ruta sintética. “El desafío es producir el radiotrazador lo suficientemente rápido para que podamos aprovechar las propiedades de radiación del 18F en aplicaciones prácticas”, explica la radioquímica Dra. Barbara Wenzel. El período de tiempo durante el cual se puede utilizar el radiotrazador está determinado por la vida media del radionúclido. Si bien los químicos inicialmente necesitaron 160 minutos para producir manualmente el nuevo radiotrazador, ahora pudieron reducir el tiempo de síntesis a la mitad modificando su enfoque.

“La característica clave de nuestra síntesis es que no requiere la adición de un grupo protector. Este paso intermedio ahora obsoleto solía ser necesario para proteger las partes reactivas de una molécula de reacciones secundarias no deseadas ”, agrega Barbara Wenzel. De este modo, los científicos han simplificado considerablemente el procedimiento y lo han adaptado para la transferencia a un módulo de síntesis automatizado, un requisito previo indispensable para los exámenes de tumores que ahora están planificados, así como para un posible uso futuro en medicina nuclear.