Тераностические стратегии с таргетными радиофармпрепаратами традиционно используют терапевтические радионуклиды f-блока (225Ac, 177Lu, 161Tb), однако ПЭТ-аналоги в этом химическом пространстве ограничены. Группа из University of Alabama at Birmingham представила данные по генератору in vivo 140Nd (T½ 3.4 сут, электронный захват) / 140Pr (T½ 3.4 мин, 51.0% β+) как перспективному визуализирующему аналогу терапевтических лантаноидов. Цель работы — оценить осуществимость и доклиническую эффективность пары 140Nd/140Pr на модели моноклонального антитела против HER2 (human epidermal growth factor receptor 2).

140Nd высокой чистоты получали по реакции 141Pr(p,2n)140Nd на циклотроне UAB и очищали методом экстракции на основе дигликоламида. Трастузumab конъюгировали с хелаторами pSCN-Bn-DOTA или SCN-MACROPA и метили 140Nd. Радиохимический выход для DOTA-трастузумаба и MACROPA-трастузумаба превысил 95%, удельная активность составила 74.0 kBq/µg (2.0 μCi/µg) и 114.7 kBq/µg (3.1 μCi/µg) соответственно.

[140Nd]Nd-DOTA-трастузумаб оставался >95% интактным в фосфатно-солевом буфере, физиологическом растворе, мышиной и человеческой сыворотке в течение до 7 суток. Напротив, [140Nd]Nd-MACROPA-трастузумаб сохранял стабильность в буферных растворах, но демонстрировал значительную декомплексацию в мышиной и человеческой сывoротке.

Оба радиотрейсера показали достоверно более высокое поглощение в HER2-положительных клетках BT474 по сравнению с HER2-негативными MDA-MB-468 (P < 0.0001) и HER2-блокированными BT474. ПЭТ/КТ-визуализация с [140Nd]Nd-DOTA-трастузумабом выявила существенное накопление в HER2-положительных опухолях: SUVmean 4.90±0.66 на 7-е сутки против 0.69±0.11 в HER2-негативных опухолях.

Данные биораспределения согласовались с результатами визуализации: накопление [140Nd]Nd-DOTA-трастузумаба в HER2-положительных опухолях возрастало с 26.08±3.93 %ID/g через 24 ч до 48.87±22.18 %ID/g к 7 суткам, тогда как в HER2-негативных опухолях уровни оставались низкими (11.52±0.71 %ID/g → 10.54±1.00 %ID/g).

В противоположность этому, [140Nd]Nd-MACROPA-трастузумаб показал минимальное накопление в обеих моделях по данным ПЭТ/КТ (SUVmean на 7-е сутки: HER2+ 0.49±0.10; HER2− 0.14±0.06) и биораспределения (4.60±1.40 %ID/g vs 3.63±0.77 %ID/g), что объясняется декомплексацией in vivo.

Результаты демонстрируют, что [140Nd]Nd-DOTA-трастузумаб обладает превосходной стабильностью, HER2-специфичным таргетингом и устойчивым накоплением в опухоли, подтверждая осуществимость использования генератора in vivo 140Nd/140Pr как ПЭТ-платформы для антитело-ориентированных тераностических применений. Короткий период полураспада 140Pr (3.4 мин) позволяет получать позитронный сигнал непосредственно в области накопления материнского 140Nd, минимизируя фоновую активность и улучшая контрастность изображения при длительных исследованиях (до 7 суток), что критично для визуализации антител с медленной фармакокинетикой.