Author(s) : Olivier Couturier , Jean-François Chatal , Roland Hustinx , Service de médecine nucléaire, Hôtel-Dieu, CHU, Place Alexis-Ricordeau, 44093 Nantes Cedex, Service de médecine nucléaire, Hôpital du Sart Tilman, CHU, Liège, Belgique.
Summary :18F-FDG is currently the only fluorinated tracer used in routine clinical positron emission tomography (PET). Fluorine 18 is considered as the ideal radioisotope for PET, thanks to a low positron energy, which not only limits the dose rate to the patients but also provides high-resolution images. Furthermore, the 110 min. physical half-life allows for high-yield radiosynthesis, transport from the production site to the imaging site, and imaging protocols that could span hours, which permits dynamic studies and assessing metabolic processes that may be fairly slow. Recently, synthesis of fluorinated tracers from prosthetic group precursors, which allows easier radiolabeling of biomolecules, has given a boost to the development of numerous fluorinated tracers. Given the wide availability of fluorine 18, such tracers may well develop into important routine tracers. This article is a review of the literature concerning fluorinated analogs of nucleosides and fluorinated radiotracers of gene expression recently developed and under investigation.
Figure 1 Formules chimiques : A)
2-[18F]Fluoro-2-désoxy-D-glucose (FDG) ; B)
3’-désoxy-3’-[18F]-fluorothymidine (FLT).
Figure 2 Métabolismes simplifiés : A) de
la fluorothymidine (FLT) et B) du fluorodésoxyglucose (FDG) dans
les cellules tumorales : l’enzyme clé pour la FLT est la
thymidine kinase 1 (TK1) et, pour le FDG, l’hexokinase. Les deux
traceurs ont un mécanisme d’accumulation intratumorale comparable
et, après phosphorylation, ne peuvent plus ressortir de la cellule,
de même qu’ils ne sont plus des substrats pour les enzymes
d’aval.TdR : thymidine ; Glu : glucose ;
Fru : fructose.
Figure 3 Coupes coronales de TEP avec le
18F-FHPG. À gauche : souris témoin avec une
activité vésicale (V) très importante (élimination du traceur) et
une fixation hépatique (H) moins intense. À droite : souris
porteuse d’une tumeur (gliome humain U87) transfectée par le gène
de la thymidine kinase du virus herpès simplex (HSVtk+) avec une
fixation tumorale (T) et hépatique (il existait également une
élimination urinaire mais la vessie n’est pas dans le plan de la
coupe).
Figure 4 Concept de gène rapporteur appliqué à
l’imagerie TEP : l’accumulation du traceur
(18F-FHBG sous sa forme phosphorylée) dépend de
l’activité du gène rapporteur (gène HSVtk), elle-même induite par
le promoteur et donc reflet indirect de l’activité du gène endogène
(ici gène de l’albumine).
Figure 5 Autre approche de gène rapporteur
appliqué à l’imagerie TEP avec un vecteur bicistronique, comprenant
deux gènes séparés par une séquence IRES (internal ribosomal entry
site) et commandés par un même promoteur (cytomégalovirus ou CMV).
Le système D2R permet de visualiser les tissus possédant le
récepteur D2 à l’aide de la
3-(2-(18F)fluoroéthyl)spipérone (18F-FESP).
Le système HSV1-sr39tk métabolise les substrats tels que le GCV.
Chez la souris, l’expression du gène HSV1-sr39tk, mesurée à l’aide
de la TEP au 18F-PCV, était corrélée à l’expression du
gène D2R, mesurée par la captation de la 18F-FESP
[80].
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