Nanorészecskék alkalmazása a nukleáris medicinában. Polyák András



Hasonló dokumentumok
Nanorészecskék alkalmazása a nukleáris medicinában

Országos Onkológiai Intézet, Sugárterápiás Centrum 2. Országos Onkológiai Intézet, Nukleáris Medicina Osztály 4

Arzneimittel. ROTOP-NanoHSA 0,5 mg Trousse pour préparation radiopharmaceutique

Sarkadi Margit1, Mezősi Emese2, Bajnok László2, Schmidt Erzsébet1, Szabó Zsuzsanna1, Szekeres Sarolta1, Dérczy Katalin3, Molnár Krisztián3,

Nanorészecskék alkalmazása a nukleáris medicinában

SENTINEL NYIROKCSOMÓ SZCINTIGRÁFIA EMLŐRÁKBAN- MÓDSZERTANI ÚTMUTATÓ

Radiofarmakológiai vizsgálatok követelménymodul szóbeli vizsgafeladatai

PhD DISSZERTÁCIÓ TÉZISEI

MULTIDROG REZISZTENCIA IN VIVO KIMUTATÁSA PETEFÉSZEK TUMOROKBAN MOLEKULÁRIS LEKÉPEZÉSSEL


ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

Szabadon Szemeszter 2017.I.félév Jelleg TK/2017.I./00212 PET/CT és PET/MR napjainkban A tanfolyam akkreditálásra került

SENTINEL NYIROKCSOMÓ SZCINTIGRÁFIA MELANOMA MALIGNUMBAN- MÓDSZERTANI ÚTMUTATÓ

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ. Nukleáris medicina szakasszisztens szakképesítés Klinikai nukleáris medicina (diagnosztika és terápia) modul

eljárásokkal Doktori tézisek Szatmári Tünde Semmelweis Egyetem Klinikai Orvostudományok Doktori Iskola Sugárterápia Program

SPECT-radiofarmakonok Újdonságok és új lehetőségek

Hibrid módszerek m SPECT/CT, PET/CT. Pécsi Tudományegyetem Nukleáris Medicina Intézet

Szent István Egyetem Állatorvostudományi Doktori Iskola

SZAKDOLGOZAT TÉMÁK. 1.) A stroke képalkotó diagnosztikája és differenciál diagnosztikája.

Az ABCG2 multidrog transzporter fehérje szerkezetének és működésének vizsgálata

NUKLEÁRIS MEDICINA DEFINÍCIÓ. Szilvási István SE ÁOK Nukleáris Medicina Tanszék és Honvédkórház 2013 RADIOIZOTÓPOK A MEDICINÁBAN HEVESY GYÖRGY

Izotópos méréstechnika, alkalmazási lehetőségek

Szemeszter 2014.I.félév Jelleg. Semmelweis Egyetem Továbbképzési Központ Akkr.pont Vége Tanácsterem Napok 5.

Norvég Finanszírozási Mechanizmus által támogatott projekt HU-0115/NA/2008-3/ÖP-9 ÚJ TERÁPIÁS CÉLPONTOK AZONOSÍTÁSA GENOMIKAI MÓDSZEREKKEL

A PET szerepe a gyógyszerfejlesztésben. Berecz Roland DE KK Pszichiátriai Tanszék

VIZSGÁLATOK IDEGEN KÓROKOZÓKRA HUMÁN ÉLŐVÍRUS-VAKCINÁKBAN

Gamma-röntgen spektrométer és eljárás kifejlesztése anyagok elemi összetétele és izotópszelektív radioaktivitása egyidejű elemzésére

MaMMa ZRT. 20. JUBILEUMI KONFERENCIÁJA

HSAVA 24. országos konferencia

Sentinel nyirokcsomó biopszia szájüregi laphámrák esetén

Hivatalos Bírálat Dr. Gődény Mária

VÁLASZ DR. JULOW JENİ TANÁR ÚR, AZ MTA DOKTORA OPPONENSI VÉLEMÉNYÉRE. Tisztelt Julow Jenı Tanár Úr!

SUGÁRVÉDELMI MÉRÉSI ELJÁRÁSOK A SEMMELWEIS EGYETEMEN

Hogyan lesznek új gyógyszereink? Bevezetés a gyógyszerkutatásba

A Telomerase-specific Doxorubicin-releasing Molecular Beacon for Cancer Theranostics

Ph.D. doktori értekezés tézisei. Az értekezés szerzõje Dr. Bencsik Zsuzsa Fejér megyei Szent György Kórház II Belgyógyászat Székesfehérvár 2005

Nukleáris pulmonológia. Zámbó Katalin Nukleáris Medicina Intézet

Tumor-keresés. Tu. kimutatás hatásmechanizmus példái. Tumordiagnosztika őrszem nyirokcsomó kimutatás, többes leképezési technikák

Biofizika és orvostechnika alapjai

Nukleáris medicina a fejnyak régió betegségeinek diagnosztikájában. PTE KK Nukleáris Medicina Intézet Dr. Bán Zsuzsanna

A nukleáris pulmonológia fejlődése

Tisztelt Pofesszor Asszony/Úr, Főorvos Asszony/Úr!

A terhesség és a laktáció alatt kialakult emlőrák sebészeti vonatkozásai

E4 A Gyermekkori szervezett lakossági emlőszűrések hatása az emlőműtétek

A Regionális Kutatás Etikai Bizottság által jóváhagyott szakdolgozati és TDK témák

Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Doktori Iskola

Hua Wang, Marianne Gauthier, Jamie R. Kelly, Rita J. Miller, Ming Xu, William D. O Brien, Jr. and Jianjun Cheng

Pajzsmirigy. Hatásmechanizmusok, melyeket felhasználunk a radiofarmakonokkal történı tumordiagnosztikában I.

Tanfolyami órák Jelentkezési hat.idő Sorsz. Nap Időpont Hossz Előadás címe Előadó Minősítése

1. Emlődaganatok neoadjuváns kezelésének hatása a műtéti technikára Témavezető: Dr. Harsányi László PhD egyetemi docens

Néhány PET Radiofarmakon. F-18 FDG Aminosav transzport C-11 MET C-11 Cholin F-18 FET Celluláris proliferáció: F-18 FLT

VILÁGÍTÓ GYÓGYHATÁSÚ ALKALOIDOK

Doktori Tézisek. dr. Osman Fares

GLUSCAN MBq/mL a kalibrálás idején. GLUSCAN MBq/mL a kalibrálás idején. GLUSCAN PL 500 MBq/mL a kalibrálás idején

Biotechnológiai gyógyszergyártás

Klinikai Központ Elnök. A Semmelweis Egyetem K l i n i k a i K ö z p o n t E l n ö k é n e k 1/2017. (I.30.) számú U T A S Í T Á S A

Orvosi aktivitásmérők kalibrációinak tapasztalatai

PUBLIKÁCIÓK JEGYZÉKE FOLYÓIRATBAN MEGJELENT IN EXTENSO KÖZLEMÉNY

Emlődaganatok neoadjuváns kezelésének hatása a műtéti technikára Témavezető: Dr. Harsányi László egyetemi docens

Opponensi Vélemény Dr. Nagy Bálint A valósidejű PCR alkalmazása a klinikai genetikai gyakorlatban ' című értekezéséről

A HEVESY GYÖRGY MONT NEGYEDIK ELEKTRONIKUS HÍRLEVELE

A tremor elektrofiziológiai vizsgálata mozgászavarral járó kórképekben. Doktori tézisek. Dr. Farkas Zsuzsanna

Egyetemi doktori (PhD) értekezés tézisei

ÁLLATI EREDETŰ, EMBERGYÓGYÁSZATI IMMUNSZÉRUMOK. Immunosera ex animale ad usum humanum

I. MELLÉKLET ALKALMAZÁSI ELİÍRÁS

A nukleáris medicina alapjai: Biofizika és alapelvek. Zámbó Katalin Nukleáris Medicina Intézet

A 27. sorszámú Gyakorló képi diagnosztikai, nukleáris medicina és sugárterápiás asszisztens megnevezésű szakképesítés szakmai és vizsgakövetelménye

Biomolekuláris nanotechnológia. Vonderviszt Ferenc PE MÜKKI Bio-Nanorendszerek Laboratórium

Miskolci Egyetem Egészségügyi Kar Klinikai Radiológiai Tanszék által a 2012 / 2013-as tanévre meghirdetésre leadott szakdolgozati és TDK témák

Új lehetőségek a tumoros emlőanyagok patológiai feldolgozásában

Hatékony kezelés a kutyák, macskák daganatos megbetegedéseinél a deutérium megvonása:

Klinikai SPECT/CT III. Nukleáris pulmonológia. Zámbó Katalin Pécsi Tudományegyetem Nukleáris Medicina Intézet

Káplán Mirjana Környezettudomány MSc

FEHÉRJE VAKCINÁK BIOTECHNOLÓGIAI ELŐÁLLÍTÁSA III.

Szemeszter 2015.I.félév Jelleg

ÁLLATOK KLINIKAI VIZSGÁLATAI

Fagyasztás, felolvasztás, preparálás hatása a humán DNS fragmentáltságára. Nagy Melinda. MART VII. kongresszusa Sümeg,

MEGHÍVÓ. A Debreceni Egyetem Orvostudományi Doktori Tanácsa meghívja Önt. Dr. Szatmári Szilárd Attila

A nem világossejtes vesedaganatok diagnosztikájának és kezelésének finanszírozási protokollja

LEUKOCYTA SZCINTIGRÁFIA 99m Tc-HMPAO JELZÉSSEL MÓDSZERTANI ÚTMUTATÓ

Molekuláris biológiai módszerek alkalmazása a maláriát okozó paraziták elterjedésének és prevalenciájának vizsgálatában

AZ ONKOLÓGIA HATÁRAI Válogatott fejezetek a klinikai onkológia és határterületei legaktuálisabb kérdéseiből TUDOMÁNYOS PROGRAM

Diagnosztikai irányelvek Paget-kórban

Miskolci Egyetem Egészségügyi Kar Klinikai Radiológiai Tanszék által a 2010/2011-es tanévre meghirdetésre leadott szakdolgozati és TDK témák

Az 54. sorszámú Nukleáris medicina szakasszisztens megnevezésű szakképesítés ráépülés szakmai és vizsgakövetelménye

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ. Nukleáris medicina szakasszisztens szakképesítés Radiofarmakológiai vizsgálatok modul. 1.

A világossejtes vesedaganatok diagnosztikájának és kezelésének finanszírozási protokollja

MAGYOT évi Tudományos Szimpóziuma Május 5-6, Budapest

Mesterséges és természetes ellenanyagokon alapuló analitikai módszerek antiepileptikumok meghatározására

Molekuláris képalkotás és terápia hazánkban

19.Budapest Nephrologiai Iskola/19th Budapest Nephrology School angol 44 6 napos rosivall@net.sote.hu

DR. HAJNAL KLÁRA / DR. NAHM KRISZTINA KÖZPONTI RÖNTGEN DIAGNOSZTIKA Uzsoki utcai kórház. Emlő MR vizsgálatok korai eredményei kórházunkban

KAPOSVÁRI EGYETEM ÁLLATTUDOMÁNYI KAR Élettani és Állathigiéniai Tanszék

Leukocyta scintigraphia - a gyulladásos bélbetegségek noninvazív vizsgálómódszereinek gold standard - je?

Doktori disszertációk védései és Habilitációs eljárások Ph.D fokozatszerzés

P04 P02 P03 KISSEJTES HAFNIUMTÓL A HOLMIUMIG, HONNAN SZÁRMAZIK AZ ELEMEK NEVE?

In vivo szövetanalízis. Különös tekintettel a biolumineszcens és fluoreszcens képalkotási eljárásokra

Toxikológiai Vizsgálatok a PTE Laboratóriumi Medicina Intézetében. Lajtai Anikó és Lakatos Ágnes PTE Laboratóriumi Medicina Intézet

avagy az ipari alkalmazhatóság kérdése biotechnológiai tárgyú szabadalmi bejelentéseknél Dr. Győrffy Béla, Egis Nyrt., Budapest

Statikus és dinamikus elektroenkefalográfiás vizsgálatok Alzheimer kórban

Átírás:

Nanorészecskék alkalmazása a nukleáris medicinában Doktori tézisek Polyák András Semmelweis Egyetem Elméleti Orvostudományok Doktori Iskola Témavezető: Dr. Kellermayer Miklós egyetemi tanár, az MTA doktora Hivatalos bírálók: Dr. Tekes Kornélia egyetemi tanár, PhD Dr. Lengyel Zsolt orvos igazgató, PhD Szigorlati bizottság elnöke: Dr. Szilvási István egyetemi tanár, PhD Szigorlati bizottság tagjai: Dr. Dabasi Gabriella egyetemi docens, PhD Dr. Környei József egyetemi docens, PhD Budapest 2013.

Összefoglalás A nukleáris medicinában a radiokolloidok egyik legfontosabb alkalmazási területe a különböző primer daganatok ún. őrszem nyirokcsomókra történő áttétképződésének kimutatása. Az értekezés egy részének ilyen limfoszcintigráfiai vizsgálatok vannak a középpontjában: vizsgálatainkban 128 emlődaganatban szenvedő páciens limfoszcintigráfiai eredményeit hasonlítjuk össze intraoperatív gammadetektálási és kékfestéses módszerrel történő nyirokcsomó-azonosítási vizsgálatok adataival, illetve 24 spontán tumoros kutya eredményeivel. Az injektált 99m Tc-mal jelzett Senti- Scint nanokolloid a korábban alkalmazott készítményeknél viszonylag nagyobb méretű, 100 és 600 nm közötti HSA részecskékből állt. Eredményeink igazolták, hogy az őrszem nyirokcsomó azonosításában kulcsfontosságú szerepe van a radiokolloid megfelelő részecskeméreteloszlásának. Az eredményeink igazolták továbbá, hogy a kitapintásos és kékfestéses technikák a (gamma-kamerás és az intraoperatív gamma-szondás) radioizotópos módszerekkel együttesen alkalmazva teszik lehetővé a lehető legpontosabb őrszem nyirokcsomó detektálást. Az értekezésben a széles körben alkalmazott citosztatikum, a doxorubicin különböző részecskeméretű, HSA alapú nano- és mikrorészecskékbe való megkötését is bemutattuk. A részecskéket a preparálás után 99m Tc-mal jeleztük meg, majd nyomonkísértük a három különböző részecskeméretű 99m Tc-DoxHSA180, 99m Tc-DoxHSA430 és 99m Tc- DoxHSA1800 készítmény doxorubicin-megkötő hatásfokát, részecskeméretállandóságát és radiokémiai stabilitását. A vizsgálatokkal igazoltuk a készítmények in vitro és in vivo stabilitását. A különböző részecskeméretű hordozók alkalmazásával ilyen módon különböző, célzottabb terápiás 2

módszerek érhetők el amellett, hogy lehetőség nyílik a doxorubicin mellékhatásait, kardiotoxicitását is csökkenteni. Ezeken felül a dolgozatban új, folát-receptort célzó, önrendeződéssel létrejövő, 99m Tc-jelzett nanorészecskék első alkalommal történő SPECT és SPECT/CT alkalmazását is bemutatjuk. Kísérleteink során a 99m Tc-BBS-NP nanorendszer elsőként jeleztük meg 99m Tc-mal, majd folát receptort kifejező HeDe tumor-sejtvonal segítségével igazoltuk, hogy a készítmény specifikus tumor-halmozódását, és bemutattuk az első biológiai (SPECT) alkalmazását spontán eredetű tumorban szenvedő kutya vizsgálatán keresztül. A vizsgálatok során bizonyítottuk, hogy a kontrasztanyag egyértelműen magasabb halmozást mutat a célzott daganatokban, a részecskék tehát alkalmasnak bizonyulnak folát-receptort kifejező tumorok érzékeny és szelektív azonosítására. Az eredményekkel összességében igazoltuk, hogy a megfelelő részecskeméret megválasztásának és megalkotásának kulcsfontosságú jelentősége van őrszem nyirokcsomó vizsgálatára alkalmazott radiokolloidok és általában a diagnosztikai vagy terápiás célzatú nano- vagy mikrorészecskék, teranosztikumok tervezésében. Emellett humán vizsgálatokkal párhuzamos, azokat modellező spontán beteg állatok vizsgálatain keresztül igazoltuk a társállatok onkológiai kutatásokban való alkalmazásának összehasonlító kórtani jelentőségét mind már meglévő diagnosztikai módszerek (az őrszem nyirokcsomó kutatása), mind teljesen új eljárások fejlesztésénél. Az eredményekkel mindezeken felül igazoltuk, hogy a nukleáris medicina képalkotó módszerei fontos segítői új típusú, nanotechnológiával készült gyógyszerek (teranosztikumok, célzott hatóanyag-bevitelben alkalmazott hordozó részecskék) fejlesztésének is azok nyomonkövetési, minőségellenőrző vizsgálataiban. 3

Célkitűzések Célunk volt teljesen új diagnosztikai radiofarmakon-jelölt készítmények előállítása, és célul tűztük ki a megfelelő és stabil részecskeméret-eloszlás jelentőségének a bemutatását kolloid radiofarmakonok és hatóanyag-hordozók példáin keresztül. Célunk volt továbbá a spontán beteg társállatok (kutyák) összehasonlító kórtani vizsgálatainak elvégzése egy humán célra kifejlesztett radiofarmakon és az új radiofarmakon-jelölt készítmény alkalmazásával. Ezek mellett célunk volt annak igazolása, hogy a nukleáris medicina képalkotó módszerei fontos segítői az új típusú, nanotechnológiával készült gyógyszerek (teranosztikumok, célzott hatóanyag-bevitelben alkalmazott hordozó részecskék) fejlesztésének azok biológiai nyomonkövetésében. A tényleges kísérletek a következők voltak: 1. Előállítás, radioaktív jelzés - Egy új típusú, önrendeződéssel létrejövő, folát receptort kifejező tumor típusokat targetáló nanorendszer, nanorészecske termék első ízben történő, 99m Tc izotóppal történő radioaktív jelzése: a 99m Tc-BBS-NP készítmény előállítása. - Humán szérum albumin (HSA) alapú, doxorubicint hordozó nanorészecskék és mikrorészecskék előállítása több részecskeméretű változatban, majd ezek 99m Tc izotóppal történő jelzése: a 99m Tc-DoxHSA180, 99m Tc-DoxHSA430 és 99m Tc-DoxHSA1800 készítmények előállítása. - A Senti-Scint HSA nanokolloid 99m Tc izotóppal történő jelzése. 4

2. Jellemzés, in vitro nyomonkövetés - A 99m Tc-DoxHSA180, 99m Tc-DoxHSA430 és 99m Tc-DoxHSA1800 készítmények doxorubin-megkötési hatásfokának vizsgálata. - A Senti-Scint, 99m Tc-BBS-NP, 99m Tc-DoxHSA180, 99m Tc-DoxHSA430 és 99m Tc-DoxHSA1800 készítmények jelzettségi-hatásfok vizsgálata. - A készítmények részecskeméretének (és morfológiájának) vizsgálata. - A 99m Tc-BBS-NP nanorészecskék sejtkötődésének megállapítása folát receptort kifejező tumoros sejtvonalon. 3. Biológiai alkalmazás, in vivo nyomonkövetés - A jelzett 99m Tc-DoxHSA180, 99m Tc-DoxHSA430 és 99m Tc-DoxHSA1800 készítmények vizsgálata egészséges állatmodellen. - A jelzett 99m Tc-BBS-NP nanorészecskék vizsgálata folát receptort kifejező tumor-sejtvonallal transzplantált állatmodellen. - A jelzett 99m Tc-BBS-NP nanorészecskék vizsgálata spontán eredetű, folát receptort kifejező szájüregi tumorban szenvedő kutyán. - Spontán eredetű daganatos betegségben szenvedő kutyák őrszem nyirokcsomó (SLN) vizsgálata 99m Tc-jelzett Senti-Scint HSA nanokolloiddal. - Emlődaganatos női betegek klinikai őrszem nyirokcsomó (SLN) vizsgálata 99m Tc-jelzett Senti-Scint HSA nanokolloiddal. 5

Módszerek 1. Az új készítmények előállítása, 99m Tc-mal való jelzésük Az doxorubicint hordozó 99m Tc-DoxHSA180, 99m Tc-DoxHSA430 és 99m Tc- DoxHSA1800 készítmények elkészítéséhez először doxorubicint adtunk HSA oldatokhoz, majd a keverékeket két órán át kevertettük 650 rpm fordulaton, szobahőmérsékleten, különböző ph beállítást alkalmazva. A deszolvatációs művelethez az oldatokhoz etanolt adagoltunk lassan, egy lamináris pumpa segítségével, kevertetés mellett. A polimer-térhálósításra glutáraldehidet használtunk. Az elkészített kolloidokat 16000g-n történő centrifugálással tisztítottuk. A három mintának a részecskemérési eredményeik alapján adtuk a 99m Tc-DoxHSA180, 99m Tc-DoxHSA430 és 99m Tc-DoxHSA1800 neveket. Az 99m Tc-mal való jelzés érdekében a ón-kloridot alkalmaztunk redukáló ágensként. A 99m Tc-BBS-NP nanorészecskék előállítása a BBS Nanotechnológia Kft. debreceni laboratóriumában történt. Az önrendeződéssel ( self-assembly ) létrejövő, stabil polielektrolit nanorészecskék poli-gammaglutaminsav és kitozán láncai között lejátszódó ionos gélképződés során alakultak ki. A folsav előzőleg a γ-pga-ra megkötve. A nanorendszer 99m Tcmal való jelzéséhez SnCl 2 -t alkalmaztunk redukáló ágensként. A Medi- Radiopharma Kft. által liofilizált formában rendelkezésünkre bocsátott Senti- Scint radiofarmakon a 600 1110 MBq aktivitású, 3 ml térfogatú 99m Tcpertechnetát generátor-elútummal történő beoldása során a jelzéshez külön segédanyagot nem igénylelt. A megfelelő jelzettségi hatásfok érdekében a gyártó erre vonatkozó előírásai szerint 20 perces, szobahőmérsékleten történő inkubálási időt biztosítottuk a minták számára. 6

2. A készítmények jellemzése, in vitro nyomonkövetésük A 99m Tc-DoxHSA180, 99m Tc-DoxHSA430 és 99m Tc-DoxHSA1800 készítmények doxorubin-megkötési hatásfokát a részecskék 16000 g-n történő centrifugálása után az oldatok felülúszóinak nagy teljesítményű folyadékkromatográfiás (HPLC) módszerrel történő vizsgálatával mértük. A Senti-Scint, 99m Tc-BBS-NP, 99m Tc-DoxHSA180, 99m Tc-DoxHSA430 és 99m Tc-DoxHSA1800 készítmények jelzettségi-hatásfok vizsgálatát vékonyréteg-kromatográfiás (TLC) módszerrel végeztük ITLC-SG-n. A készítmények részecskeméretének vizsgálatát és nyomonkövetését dinamikus fényszórás fotometriával (DLS) végeztük. A 99m Tc-DoxHSA180, 99m Tc- DoxHSA430 és 99m Tc-DoxHSA1800 készítmények részecskeméréseit és morfológiáját transzmissziós elektronmikroszkópos (TEM) vizsgálatokkal támasztottuk alá. A 99m Tc-BBS-NP nanorészecskék sejtkötődésének megállapítására konfokális mikroszkópos vizsgálatokat végeztünk, hepatocelluláris karcinóma (Hepatocarcinoma Debreceniensis, HeDe) sejtvonallal, a nanorészecskék fluoreszcens jelzésével. 3. A készítmények biológiai alkalmazása, in vivo nyomonkövetésük A jelzett 99m Tc-DoxHSA180, 99m Tc-DoxHSA430 és 99m Tc-DoxHSA1800 készítményeket egészséges Wistar-patkányokon vizsgálatuk, Nucline X-ring (Mediso) SPECT gamma kamera segítségével készítettünk felvételeket 5, 15, 30, 60 perccel, majd 2, 8 és 22 órával az injektálások után, hogy meghatározzuk az egyes aktivitás-halmozódások, szerv-aktivitások időbeli 7

változásait. A 99m Tc-BBS-NP nanorészecskéket folát receptort kifejező hepatocelluláris karcinóma (HeDe) tumor-sejtvonallal (SRCA-módszerrel) transzplantált Fischer 344 patkányokban követtük nyomon gamma-kamera segítségével, összehasonlító kontroll-vizsgálatok végzéséhez 99m Tc-DMSA radiofarmakont alkalmaztunk. A szerveloszlási eredményeket ROIanalízisekkel határoztuk meg. A jelzett 99m Tc-BBS-NP nanorészecskéket spontán eredetű, folát receptort kifejező szájüregi tumorban szenvedő kutyában is vizsgáltuk. A 99m Tc-jelzett Senti-Scint HSA nanokolloidot 128 emlődaganatos női beteg klinikai őrszem nyirokcsomó (SLN) vizsgálatában, illetve emellett 24 ismert daganatos betegségben szenvedő kutya őrszem nyirokcsomó vizsgálataiban alkalmaztuk, gamma-kamerás, gamma-szondás és kékfestéses SLN-detektálási módszerek együttes alkalmazásával és összevetésével. Eredmények 1. Előállítás, radioaktív jelzés - A 99m Tc-BBS-NP készítmény előállítása: egy új típusú, önrendeződéssel létrejövő, folát receptort kifejező tumor típusokat targetáló nanorendszer, nanorészecske termék első ízben történő, 99m Tc izotóppal történő radioaktív jelzését valósítottuk meg és mutattuk be. - A 99m Tc-DoxHSA180, 99m Tc-DoxHSA430 és 99m Tc-DoxHSA1800 készítmények előállítása: az értekezésben bemutattuk humán szérum albumin (HSA) alapú, doxorubicint hordozó nanorészecskék és 8

mikrorészecskék előállítását több részecskeméretű változatban, majd ezeket sikeresen jeleztük 99m Tc izotóppal. - A Senti-Scint HSA nanokolloid 99m Tc izotóppal történő jelzése. 2. A jellemzések, in vitro nyomonkövetések eredményei - Nagy teljesítményű folyadékkromatográfiás (HPLC) módszerrel igazoltuk, hogy a 99m Tc-DoxHSA180, 99m Tc-DoxHSA430 és 99m Tc-DoxHSA1800 készítmények doxorubin-megkötési hatásfoka 48 órával a preparálás után is 95% fölötti volt. - Vékonyréteg-kromatográfiás (TLC) módszerrel igazoltuk, hogy a 99m Tcjelzett Senti-Scint radiokolloid a biológiai alkalmazás előtt megfelelő jelzettségi hatásfokú (95% fölötti). TLC módszerrel igazoltuk, hogy a 99m Tc- BBS-NP, a 99m Tc-DoxHSA180, a 99m Tc-DoxHSA430 és a 99m Tc- DoxHSA1800 készítmények első ízben történő 99m Tc-jelzése sikeres volt, és 24 órás jelzettségi-hatásfok nyomonkövetéssel igazoltuk, hogy a készítmények izotópmegkötése minden esetben állandó, 97% fölötti volt. - Dinamikus fényszórás fotometriával (DLS) meghatároztuk a Senti-Scint, 99m Tc-BBS-NP, 99m Tc-DoxHSA180, 99m Tc-DoxHSA430 és 99m Tc- DoxHSA1800 készítmények részecskeméretét. Igazoltuk, hogy a készítmények részecskeméret-eloszlásában a jelzési procedúra nem okoz jelentős változást, a doxorubicint hordozó HSA kolloidok esetében pedig 1 hetes in vitro nyomonkövetéssel igazoltuk, hogy az idő függvényében sincs jelentős változás a részecskeméret-eloszlásukban. 9

- A 99m Tc-DoxHSA180, 99m Tc-DoxHSA430 és 99m Tc-DoxHSA1800 készítmények transzmissziós elektronmikroszkópos (TEM) vizsgálatával alátámasztottuk a DLS módszerrel végzett részecskeméret-mérési eredményeket, igazoltuk, hogy mindhárom jelzett készítmény gömbszerű részecskékből áll, és a legnagyobb ( 99m Tc-DoxHSA1800) minta nem tartalmaz olyan méretű aggregátumokat, amelyeket a DLS módszerrel nem mutathatók ki. - A 99m Tc-BBS-NP fluoreszcens jelzése után hepatocelluláris karcinóma (Hepatocarcinoma Debreceniensis, HeDe) sejtvonalak konfokális mikroszkópos vizsgálataival igazoltuk a nanorészecskék sejtkötődését a folát-receptort kifejező tumor-sejteken. 3. A biológiai alkalmazások, in vivo nyomonkövetések eredményei - A jelzett 99m Tc-DoxHSA180, 99m Tc-DoxHSA430 és 99m Tc-DoxHSA1800 készítményeket egészséges Wistar-patkány állatmodelleken vizsgáltuk, a kísérletekkel igazoltuk, hogy a jelzett készítmények in vivo környezetben megfelelő jelzettségi hatásfokot és megfelelően állandó a részecskeméreteloszlást mutatnak. Az eredményekkel rámutattunk arra, hogy a doxorubicint hordozó HSA részecskéket a jövőben a méretük megválasztása által is lehetséges lesz különböző célba juttatási módszerekkel alkalmazni. Emellett az eredményekkel rámutattunk arra, hogy a SPECT képalkotás pontos és szemléletes eszköze a 99m Tc-mal jelzett hatóanyag-hordozó rendszerek (és az ún. teranosztikumok) biológiai nyomonkövetésének, in vivo minőségellenőrzésének. 10

- A jelzett 99m Tc-BBS-NP nanorészecskéket folát receptort kifejező hepatocelluláris karcinóma (HeDe) tumor-sejtvonallal SRCA-módszerrel transzplantált Fischer 344 patkány-állatmodelleken vizsgáltuk. Bizonyítottuk a jelzett 99m Tc-BBS-NP nanorendszer folát-receptorokra való egyértelmű specifikus kötődését. Igazoltuk, hogy a 99m Tc-BBS-NP nanorendszernek az injektálás után az izotópmegkötő hatásfoka stabil, a részecskemérete pedig állandó marad. Ezen felül igazoltuk, hogy a 99m Tc-BBS-NP koncentrációja az i.v. injektálást követően, a SPECT és SPECT/CT vizsgálatok alapján a tumoros vesékben minden vizsgált időpontban magasabb volt (24 órával az injektálás után az injektált nanorészecskék 8,54%-a halmozódott a tumorban) a kontralaterális oldalhoz és a 99m Tc-DMSA kontrollradiofarmakon tumorhalmozásához képest. - Elvégeztük a jelzett 99m Tc-BBS-NP nanorészecskékkel egy spontán eredetű, folát receptort kifejező szájüregi tumorban szenvedő kutya SPECT vizsgálatát. Igazoltuk a jelzett 99m Tc-BBS-NP nanorendszer folátreceptorokra való egyértelmű specifikus kötődését. Gamma-kamerás felvételekkel igazoltuk, hogy a készítmény az i.v. injektálást követően 2 órával a teljes injektált aktivitás 3,11%-a halmozódott a szájüregi daganatban, a kutya koponya régiójáról elvégzett háromdimenziós SPECT vizsgálatok pedig pontosan körülírható tumorfelvételt igazoltunk. A spontán eredetű tumorban szenvedő kutya vizsgálatának eredményességével arra is rámutattunk, hogy a kutya jól használható állatmodell, ha új típusú nanorészecskék biológiai alkalmazásának lehetőségeit kutatjuk humán célra kifejlesztett SPECT-készülék segítségével. A 99m Tc-BBS-NP nanorendszer biológiai vizsgálataiban összességében igazoltuk, hogy az új, 99m Tc-mal jelzett nanorendszer alkalmas lesz később akár emberi, folát-receptort kifejező tumorok jó szelektivitással történő azonosítására is. 11

- A 99m Tc-jelzett Senti-Scint HSA nanokolloiddal 128 emlődaganatos női beteg klinikai őrszem nyirokcsomó (SLN) vizsgálatát végeztük el a limfoszcintigráfiai (gamma-kamerás), gamma-szondás és kékfestéses SLNdetektálási módszerek együttes alkalmazásával. Igazoltuk, hogy egy vagy két darab őrszem nyirokcsomó azonosítása megbízhatóan elvégezhető a betegek döntő többségénél (95%) úgy, hogy az SLN vizsgálatokra 175 nm-es átlagos részecskeméretű nanokolloidot alkalmaztunk. - Ismert daganatos betegségben szenvedő kutyák őrszem nyirokcsomó (SLN) vizsgálatát végeztük el 99m Tc-jelzett Senti-Scint HSA nanokolloiddal, a limfoszcintigráfiai (gamma-kamerás), gamma-szondás és kékfestéses SLNdetektálási módszerek együttes alkalmazásával. Megállapítottuk, hogy az érintett nyirokcsomók 97%-át lehetett intraoperatív gamma-szondával azonosítani, 89%-a tisztán kivehető és azonosítható volt a gamma-kamerás felvételeken, míg a kékfestéses módszer az esetek 77%-ában volt eredményes. Az eredményekkel igazoltuk, hogy a humán célra kifejlesztett nanokolloid a kutyák SLN-azonosításában ugyanolyan eredményességgel alkalmazható, mint a humán vizsgálatokban. Az eredményekkel ezen felül igazoltuk azt is, hogy a spontán eredetű tumorban szenvedő kutyák pontos, és jól alkalmazható állatmodelljei lehetnek az őrszem nyirokcsomóval kapcsolatos kutatásoknak. 12

Következtetések Az értekezésben egy új diagnosztikai radiofarmakon-jelölt készítmény előállítását mutattunk be, egy folát-receptort célzó, önrendeződéssel létrejövő, 99m Tc-jelzett nanorendszer első alkalommal történő SPECT és SPECT/CT alkalmazását, illetve a különböző későbbi célbajuttatási lehetőségek érdelében különböző részecskemérető, doxorubicint hordozó, 99m Tc-jelzett nano- és mikrorészecskék előállítását és nyomonkövetését. A kolloid radiofarmakonok és hatóanyag-hordozók példáin keresztül a megfelelő és stabil részecskeméret-eloszlás jelentőségét is igazoltuk. A dolgozatban emellett spontán eredetű daganatos betegségben szenvedő társállatok (kutyák) összehasonlító kórtani vizsgálatát mutattuk be egy humán célra (őrszem nyirokcsomó detektálására) kifejlesztett radiofarmakon és az új radiofarmakon-jelölt készítmény első alkalommal történő klinikai alkalmazásával. A bemutatott példákon keresztül igazoltuk, hogy a nukleáris medicina képalkotó módszerei fontos segítői az új típusú, nanotechnológiával készült gyógyszerek (teranosztikumok, célzott hatóanyag-bevitelben alkalmazott hordozó részecskék) fejlesztésének azok biológiai nyomonkövetésében. 13

Saját publikációk jegyzéke A disszertáció témájához kapcsolódó közlemények: Polyak A, Hajdu I, Bodnar M, Trencsenyi Gy, Postenyi Z, Haasz V, Janoki G, Janoki GyA, Balogh L, Borbely J. 99m Tc-labeled Nanosystem as Tumor Imaging Agent for SPECT and SPECT/CT Modalities. International Journal of Pharmaceutics (2013) 449,1 2, p10 17 (IF2013: 3.350) Polyak A, Palade EA, Balogh L, Postenyi Z, Haasz V, Janoki G, Janoki GyA. In vitro and biodistribution examinations of Tc-99m-labelled doxorubicinloaded nanoparticles. Nuclear Medicine Review 2011, 14, 2: 1 8 Mirzaei S, Rodrigues M, Hoffmann B, Knoll P, Riegler-Keil M, Kreuzer W, Salzer H, Köhn H, Polyak A, Jánoki GA. Sentinel lymph node detection with large human serum albumin colloid particles in breast cance. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging (2003) 30:874 878 (IF2003: 3.324) Balogh L, Thuróczy J, Andócs G, Máthé D, Chaudhari P, Perge E, Biksi I, Polyak A, Király R, Jánoki GyA. Sentinel lymph node detection in canine oncological patients. Nuclear Medicine Review 2002 Vol. 5, No. 2. 14

A disszertáció témájához kapcsolható szabadalmak: POLYAK A, BORBÉLY J, BALOGH L. Thulium-170 incorporating microparticle compound, a new therapeutic radiopharmaceutical agent. US patent 61803724 2013. BORBÉLY J, BODNÁR M, BALOGH L, POLYAK A. Radiolabeled Nanosystem. US patent 61644611 2012. A disszertációhoz szorosan nem köthető további tudományos közlemények referált folyóiratokban: Bálint K, Balogh L, Pöstényi Z, Kovács-Haász V, Polyák A, Jakab Cs, Thuróczy J, Kollár E, Müller L, Andócs G, Jánoki G, Jánoki GyA, Szász A. Kutyák malignus melanomájának diagnosztikai és terápiás kérdései. 2. rész: Saját tapasztalatok. Magyar Állatorvosok Lapja 2011. 7: 424-31. (IF2011: 0.201) Chakraborty S, Das T, Banerjee S, Balogh L, Chaudhari PR, Sarma HD, Polyak A, Máthé D, Venkatesh M, Janoki G, Pillai MR. 177Lu-EDTMP: a viable bone pain palliative in skeletal metastasis. Cancer Biotherapy and Radiopharmaceuticals 2008 Apr;23(2):202-13. (IF2010: 1.318) Máthé D, Balogh L, Polyak A, Király R, Márián T, Pawlak D, Zaknund JJ, Pillai MRA, Jánoki GyA. Multispecies animal investigation on biodistribution, pharmacokinetics and toxicity of 177Lu-EDTMP, a potential bone pain 15

palliation agen. Nuclear Medicine and Biology 37 (2010) 215 226. (IF2010: 2.620) Balogh L, Polyak A, Mathe D, Kiraly R, Thuroczy J, Terez M, Janoki Gy, Ting Y, Bucci LR and Schauss AG. Absorption, Uptake and Tissue Affinity of High-Molecular-Weight Hyaluronan after Oral Administration in Rats and Dogs. Journal of Agricultural and Food Chemisrty, 2008, 56 (22), pp 10582 10593 (IF2008: 2.562) Balogh L, Máthé D, Andócs G, Polyak A, Király R, Thuróczy J, Szilágyi J, Chaudhari P, Jánoki GyA. Veterinary nuclear medicine again commentary and remarks on: Krzemiñski M et al. Veterinary nuclear medicine a review. Nuclear Medicine Review 2005., Vol. 8, No. 1 Máthé D, Balogh L, Polyák A, Jánoki Gy. Szcintigráfiás vizsgálatok gyakorlati alkalmazása kutya mastocytomában. KISÁLLATPRAXIS 6:(1) pp. 2-6. (2005) Balogh L, Perge E, Thuróczy J, Máthé D, Andócs G, Polyák A, Szilágyi J, Tibold A, Jánoki Gy. Bilaterális emlőkarcinóma hím tengeri malacban. KISÁLLATPRAXIS 6:(4) pp. 152-155. (2005) Máthé D and Chaudhari PR, Balogh L, Polyak A, Király R, Andócs G, Perge E, Glávits R, Jánoki GA. Preliminary studies with 188Rhenium-tin colloid for radiation synovectomy: preparation, size determination, in-vivo distribution, effects and dosimetry studies. Nuclear Medicine Review 2002., Vol. 5, No. 2 16