Entwicklung von hochaffinen 18F-markierten Radiotracern zur molekularen Bildgebung des Adenosin-A2A-Rezeptors mittels Positronen-Emissions-Tomografie

Ziel/Aim:

Die Bildgebung des Adenosin-A_2A-Rezeptors mittels PET gilt hinsichtlich der Frühdiagnostik neurodegenerativer und neuroonkologischer Erkrankungen als vielversprechend. Für die Entwicklung neuer ¹⁸F-Tracer basierend auf einer Pyrazolo[2,3-d]pyrimidin-Leitverbindung [1] wurden 21 fluorierte Derivate synthetisiert. Aufgrund der Affinitätswerte wurden die 2- bzw. 4-Fluorbenzylderivate 1 (K_i(hA_2A)= 5,3 nM; K_i(hA₁)= 220 nM) und 2 (K_i(hA_2A) = 2,1 nM; K_i(hA₁) = 147 nM) als potentielle A_2A-Radiotracer ausgewählt.

Methodik/Methods:

Für die Radiosynthese von [¹⁸F]1 wurden drei verschiedene Markierungsstrategien entwickelt. Strategien A und B erfolgten über 2 bzw. 4 Stufen unter Verwendung von [¹⁸F]Fluorbenzaldehyd. Dieser wurde für die reduktive Aminierung (A) bzw. nach Reduktion und Bromierung für die finale Benzylierung (B) verwendet. Strategie C basiert auf einer einstufigen ¹⁸F-Markierung eines Boronsäurepinacol-Präkursors mit [¹⁸F]TBAF in Gegenwart von Cu(OTf)₂(py)₄ in DMA/n-BuOH und wurde sowohl für die Radiosynthese von [¹⁸F]1 als auch [¹⁸F]2 angewendet. Die In-vitro-Evaluierung erfolgte mittels Autoradiografie in Hirnschnitten von der Maus.

Ergebnisse/Results:

Die mehrstufigen Markierungsverfahren A und B ergaben radiochemische Ausbeuten von lediglich 1,4 bzw. 10% [¹⁸F]1 (nicht isoliert). Mittels der einstufigen Strategie C konnten [¹⁸F]1 und [¹⁸F]2 mit einer RCA von 51 ± 6 bzw. 8 ± 1% (EOB), einer A_M von 135 ± 64 bzw. 132 GBq/µmol (EOS) und einer RCR > 98% erhalten werden. In-vitro-Autoradiografiestudien zeigten nur für [¹⁸F]2 eine spezifische Bindung im Striatum, die mit A_2A-Liganden blockierbar war.

Schlussfolgerungen/Conclusions:

Es wurde eine effiziente einstufige ¹⁸F-Markierung von zwei neuen hochaffinen A_2A-Radiotracern etabliert. In ersten In-vitro-Studien erwies sich [¹⁸F]2 für die bildgebende Darstellung des Adenosin-A_2A-Rezeptores als geeignet. Gegenstand aktueller Arbeiten sind weitere In-vitro- und In-vivo-Untersuchungen.

Literatur/References:

[1] Gillespie et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 2008, 18, 2924 – 2929.