99mTc-Tilmanocept e nuove molecole

Licia Uccelli

Lymphatic Mapping Radio-Agents

• Radiofarmaci tradizionali • 99mTc-colloidi

Semplici metologie di marcatura e controllo di qualità,

in alcuni casi è richiesto riscaldamento o tempi lunghi di incubazione

EANM practice guidelines for lymphoscintigraphy and sentinel lymph node biopsy in melanoma Eur J Nucl Med Mol Imaging (2015) 42:1750–1766

Lymphatic Mapping Radio-Agents

L’intrappolamento a livello dei linfonodi è aspecifico e legato

a fenomeni di fagocitosi e dipendente dalle dimensioni delle

particelle.

La sensibilità di questa metodica è molto alta, ma la

risoluzione spaziale è scarsa; questo causa problemi nei casi

in cui il LN sia situato in prossimità del tumore primitivo, poiché

il segnale derivante dal linfonodo può essere perso all’interno

del segnale emesso dal sito di iniezione.

RADIOFARMACO IDEALE

Rapido protocollo di marcatura; un’elevata

purezza radiochimica e un stabile legame con

l’isotopo;

Rapidissima clearance dal sito di iniezione;

Rapido uptake; un’elevata ritenzione nel primo

linfonodo drenante; assenza nei linfonodi distali;

Elevato profilo di sicurezza (biologico e

radioprotezionistico);

Caratterizzante la lesione

New

Lymphatic Mapping Radio-Agents

• Nuovi Radiofarmaci

– Diagnostica tradizionale:

• 99mTc-Tilmanocept (Lymphoseek®)

– Diagnostica PET:

• 68Ga-Tilmanocept – 68Ga-albumina umana mannosilata

• 89Zr-albumina nanocolloidale

EANM practice guidelines for lymphoscintigraphy and sentinel lymph node biopsy in melanoma Eur J Nucl Med Mol Imaging (2015) 42:1750–1766

Nuovi Radiofarmaci

Diagnostica tradizionale: 99mTc-Tilmanocept (Lymphoseek®)

2013/14: Approvato da FDA1 e EMA

(1) “99mTc-tilmanocept approval,” J. Nucl. Med. 54(5), 20N (2013); (2) FDA approves expanded use of Navidea’s Lymphoseek for lymphatic mapping in solid tumors [press release]. Navidea website. http://ir.navidea.com/phoenix.zhtml? c568527&p5irol-newsArticle&ID51977807. Published October 15, 2014. Accessed April 23, 2015.

I5 ottobre 20142: l’FDA ha approvato l'uso esteso di 99mTc-tilmanocept per la mappatura linfatica nei tumori solidi1

Nuovi Radiofarmaci Diagnostica tradizionale: 99mTc-Tilmanocept (Lymphoseek®)

Numero AIC

EU/1/14/955/001

http://www.agenziafarmaco.gov.it/itSezione: banca dati farmaci

Titolare AICNavidea Biopharmaceuticals Limited

Regno Unito

Produttore Penn Pharmaceutical Services Ltd.

Regno Unito

Peso molecolare = 15,281 - 23,454 g/mol

99mTc-[dextran 3-[(2-aminoethyl)thio]propyl 17-carboxy-10,13,16-tris(carboxymethyl)-8-oxo-4-thia-7,10,13,16-tetraazaheptadec-1-yl 3-[[2-[[1-imino-2-(D-mannopyranosylthio)ethyl]amino]ethyl]thio]propyl

ether complexes.

DTPA(Acido Dietilammino

PentaAcetico)

Destrano

Mannosio

Gruppi amminici liberi

Vera DR, Wallace AM, Hoh CK, Mattrey RF. A synthetic macromolecule for sentinel node

detection: 99mTc-DTPA-mannosyl-dextran. J Nucl Med. 2001;42:951–959.

La sintesi del DTPA-mannosyl-dextran comincia con l’attacco

delle catene aminoterminali alle unità di destrano

..poi tali catene

vengono

funzionalizzate o con il

DTPA (A) con il

mannosio (B).

Vera DR, Wallace AM, Hoh CK, Mattrey RF. A synthetic macromolecule for sentinel node

detection: 99mTc-DTPA-mannosyl-dextran. J Nucl Med. 2001;42:951–959.

DTPA (3-8) (Acido Dietilammino

PentaAcetico)

Destrano

Mannosio (12-20)

Gruppi amminici liberi (0-17)

F. O. Cope et al. The inextricable axis of targeted diagnostic imaging and therapy: An immunological

natural history approach Volume 43, Issue 3, March 2016, Pages 215–225

http://www.agenziafarmaco.gov.it/itSezione: banca dati farmaci

www.lymphoseek.com

• Tilmanocept Powder vial

250 mg tilmanocept, 20 mg trehalose dihydrate, 0.5 mg

glycine, 0.5 mg sodium

ascorbate, and 0.075 mg

stannous chloride dihydrate.

• DILUENT vial:

4.5 mL sterile buffered saline(pH= 6.8 – 7.2).

Conservazione del kit prima della marcatura: temperatura ambiente [15°C <T<

30°C] Conservazione del kit dopo la marcatura: temperatura ambiente

Stabilità del Radiofarmaco: 6 h

5 Tilmanocept Powder vials 5 DILUENT (sterile buffered saline) Composizione

Conservazione e stabilità

99mTc-Pertechnetate= utilizzo soluzione < 8h dall’eluizione

Marcatura

99mTc-Pertechnetate = 92.5 o 370 MBqVolume = 0.35 ml, se volume finale= 0.5 ml;

0.7 ml, se volume finale = 2.5 ml or 5 ml.

15 min a temperatura ambiente

Aggiungere il DILUENTE

Controllo di Qualità

velocità di flusso

di 130 mm/30 min

Purezza Radiochimica Richiesta >= 90%

sistema cromatografico miniaturizzato, più veloce.

calibratore di dose o analizzatore multicanale

Applicare goccia (3 - 10 ml) della preparazione

Fase mobile: acetone

Fase stazionaria: cellulosa

Previa

Co

nvalid

a m

etod

o

Radiocromatografo

Dose raccomadata è

50 mg/18.5 MBq somministrata 15 minuti prima dell’imaging o della biopsia se programmata in giornata; 50 mg/74 MBq per intervento programmato nella giornata successiva.

Nessuna correzione per il peso deve essere effettuata

Dose da somministrare

Paziente = 50 mg 99m-Tc-tilmanocept

Pazienti adulti>=18 anni

Sentinel node discrimination in patient with oral

squamous cell carcinoma of the tongue; multiple

sentinel nodes are visible 15 min after injection

F. O. Cope et al. The inextricable axis of targeted diagnostic imaging and therapy: An immunological natural history approach, Nucl Med Biol, Volume 43, Issue 3, March 2016, Pages 215–225

Sentinel node discrimination in patient

with breast cancer; multiple sentinel

nodes are visible 15 min after injection

Vernon K. Sondak et al. , Combined Analysis of Phase III Trials Evaluating [99mTc]Tilmanocept and Vital Blue Dye for Identification of

Sentinel Lymph Nodes in Clinically Node-Negative Cutaneous Melanoma. Ann Surg Oncol. 2013 Feb;20(2):680-8.

Il 99mTc-tilmanocept rispetto ai traccianti tradizionali:

•rapida clearance dal sito di iniezione(costante della velocità di eliminazione compresa tra 0,222/h e 0,278/h);

•rapido uptake (rilevabile nei linfonodi sentinella entro 10 minuti);

•elevata ritenzione nel primo linfonodo drenante e

bassa nei linfonodi distali (trattenuto fino a 30h);

•elevato profilo di sicurezza (biologico e radioprotezionistico);

•??Caratterizzazione della lesione

Devaki Shilpa Surasi, Janis O’Malley, and Pradeep Bhambhvani, 99mTc-Tilmanocept: A Novel Molecular Agent

for Lymphatic Mapping and Sentinel Lymph Node Localization, J. Nucl. Med. Technol. 2015;43:87-91

99mTc-Tilmanocept

Versus

Vital Blue Dye - 99mTc-Solfuro collidi – 99mTc-Nanocolloidi di albumina

http://www.agenziafarmaco.gov.it/it Sezione: banca dati farmaci Riassunto delle Caratteristiche del Prodotto

THE IDEAL RADIOTRACER

..la ricerca continua

Il DTPA*non rappresenta un gruppo chelante ottimale per il Tc-99m*legante tridentato: NNN

99mTc- Cys-Cys*-Destrano-Mannosio M. Pasquali, C. Trappella, R. Guerrini, S. Salvatori, A. Boschi, L. Uccelli, R. Pasqualini, A. Duatti,

Synthesis and labelling with the [99mTc=N]2+ core of macromolecular multifunctional ligands for sentinel limphnode detection

Research Coordination Proget on “Development of 99mTc Radiopharmaceuticals for Sentinel Node Detection and Cancer Diagnosis , IAEA

PROGETTAZIONE LEGANTI MULTIFUNZIONALI DESTRANO-MANNOSIO PER IL CORE 99mTcN

“linear approach” “branched approach”

*legante tridentato SNS + monofosfina

Formulazione kit

PRC>= 95%

99mTc- Cys-Cys-Destrano-Mannosio

Immagini PLANARI di 2 ratti iniettati rispettivamente con 99mTc(N)linear approach (A) e

99mTc(N)branched approach (B) acquisite a diversi tempi dall’iniezione

15 min p.i. 120 min p.i.60 min p.i.

Sito di iniezione

LINFONODO SENTINELLA

Secondo linfonodo

Sito di iniezione

LINFONODO SENTINELLA

99mTc- Cys-Cys-Destrano-Mannosio

A

B

Sito di iniezione

Sito di iniezione

LINFONODO SENTINELLA

LINFONODO SENTINELLA(popliteo)

Secondo linfonodo

Terzo linfonodo(lombare)

99mTc- Cys-Cys-Destrano-Mannosio

Immagini SPECT-CT di 2 ratti iniettati rispettivamente con 99mTc(N)linear approach (A) e 99mTc(N)branched approach (B)

2h dall’iniezione

Sean P. Stroup et al., Preoperative sentinel lymph node mapping of the prostate using

PET/CT fusion imaging and Ga-68-labeled tilmanocept in an animal model. October 2012,

Volume 29, Issue 7, pp 673–680

PRC >= 97%

A transrectal prostate injection of the radiopharmaceutical was performed under ultrasound guidance with the dog in a lateral position atop the bed of the PET/CT scanner. Both lobes of the prostate were injected, each with 1.5 nmol (~10 MBq, 0.75 ml) of Ga-68-labeled tilmanocept. The dose was divided into two injections per lobe of the prostate:

68Ga-Tilmanocept2012-2014

68Ga

T1/2=68min;

(89%) β+ E max=1,9MeV; (11%) EC

68Ga-mannosylated human serum albumin (MSA)

NOTA

68Ga-NOTA-MSA

mannosio

68Ga

89Zr-albumina nanocolloidale 2011-2013

natY(p,n)89Zr*

* A. Lake Wooten et al., Routine Production of 89Zr Using an Automated Module, Appl. Sci. 2013, 3, 593-613

89Zr-albumina nanocolloidale

89Zr-albumina nanocolloidale

(A) SPECT/CT image of patient 1 demonstrating SN in level II of neck. (B) PET/CT image of same patient in which again SN in level II of neck

was identified. (C) Fused SPECT and PET/CT image demonstrating uptake in exactly the same lymph node. (D) SPECT/CT image of patient

2, in whom 1 SN was identified (which was 2 hot spots on planar lymphoscintigraphy). (E) PET/CT image of patient 2 clearly showed 2 SNs. (F)

Fused SPECT and PET/CT image again demonstrating identical drainage.

THE IDEAL RADIOTRACER

La ricerca continua…..