Радиофармацевтическая терапия (РФТ) вновь привлекает внимание как мощный метод таргетирования опухолей — в первую очередь для лечения нейроэндокринных новообразований и рака предстательной железы, экспрессирующих соматостатиновые рецепторы и PSMA соответственно. Помимо эндогенно экспрессируемых белков, специфичных для этих видов рака, РФТ начинают исследовать с использованием синтетической, генно-инженерной экспрессии белков в опухолевой ткани.

Ранним примером такого подхода стала доставка натрий-йодидного симпортера (NIS) в опухоли с помощью вирусных векторов с последующим лечением [131I]NaI. Однако этот метод осложняется естественным захватом в человеческих тканях, экспрессирующих NIS (например, щитовидной железе). В контексте бурного развития генной и клеточной терапии обоснована повторная разработка синтетических генно-инженерных РФТ-платформ, особенно тех, которые можно сочетать с ПЭТ-визуализацией.

Исследователи создали β-излучающий радиотерапевтический зонд — радиойодированный триметоприм ([131I]I-TMP) — и оценили его терапевтический потенциал. Дополнительно были разработаны радиотрейсеры [124/125I]I-TMP для исследований захвата и визуализации.

Селективная цитотоксичность [131I]I-TMP в отношении клеток, экспрессирующих E. coli дигидрофолатредуктазу (eDHFR), была оценена в зависимости от времени и дозы. Биораспределение изучено на здоровых мышах, затем проведены ПЭТ/КТ-исследования малых животных с использованием ксенографтной модели опухоли и [124I]I-TMP. Наконец, синтетический РФТ-подход с eDHFR применён в мышиных моделях рака для оценки цитотоксичности в опухолях.

Радиойодированные радиотрейсеры триметоприма ([131/125/124I]I-TMP) продемонстрировали селективный захват в eDHFR-позитивных опухолях как in vitro, так и in vivo. Визуализация малых животных с [124I]I-TMP показала специфическую задержку в опухолях I45-eDHFR при минимальном фоновом сигнале.

Наблюдался дозо- и время-зависимый цитотоксический эффект селективно в клеточных линиях с экспрессией eDHFR. Более того, таргетное лечение [131I]I-TMP привело к значимому снижению объёма опухолей, экспрессирующих eDHFR, по сравнению с опухолями дикого типа или нелечеными контролями.

Синтетический РФТ-подход с использованием системы eDHFR/триметоприм демонстрирует перспективность для будущих применений в таргетной терапии рака и генетической медицине. Особый интерес представляет тераностическая стратегия, интегрирующая визуализацию на основе триметоприма и радиотерапию.

Преимущество данного подхода — отсутствие естественной экспрессии бактериального eDHFR в человеческих тканях, что обеспечивает высокую специфичность. Возможность сопутствующей ПЭТ-визуализации с [124I]I-TMP позволяет мониторировать экспрессию целевого белка и прогнозировать терапевтический ответ перед началом лечения [131I]I-TMP, что соответствует концепции .