Pracownia Syntezy i Badań Radiofarmaceutyków

Radiofarmaceutyki diagnostyczne

Wiodącą tematyką jest znakowanie radionuklidem 99mTc substancji biologicznie czynnych do obrazowania patologicznych zmian techniką tomografii emisyjnej pojedynczych fotonów (SPECT) oraz również prowadzone są badania nad radiofarmaceutykami mogącymi znaleźć zastosowanie w technice pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). W ramach prowadzonych badań we współpracy z UM w Łodzi otrzymano nowe biokoniugaty - pochodne takryny znakowane 99mTc do diagnostyki choroby Alzheimera w jej początkowym stadium. Zsyntetyzowano nowy radiobiokoniugat – lapatinib znakowany 99mTc do precyzyjnego obrazowania nowotworów piersi. Dużym sukcesem zespołu jest opracowanie we współpracy z Warszawskim Uniwersytetem Medycznym antybiotyków znakowanych 99mTc i 68Ga do obrazowania stanów zapalnych „tzw. stopy cukrzycowej”. Opracowane radiofarmaceutyki są z powodzeniem stosowane w WUM. Prowadzone są także prace nad metodą przyłączania bardzo obiecujących radionuklidów arsenu 72As i 76As do biomolekuł. Drugim kierunkiem badawczym realizowanym w ramach dwóch projektów jest poszukiwanie nowych metod cyklotronowego otrzymywania radionuklidów 99mTc, 43,44,47Sc i 98Zr

Radiofarmaceutyki terapeutyczne

Głównym kierunkiem badawczym jest opracowywanie nowych metod znakowania substancji biologicznie aktywnych emiterami promieniowania alfa: 225Ac, 223Ra oraz 212Pb. Dzięki współpracy z Joint Research Centre (JRC Karlsruhe) oraz Laboratorium Los Alamos zespół ma stały dostęp do radionuklidu 225Ac, a radionuklidy 223Ra oraz 212Pb są otrzymywane z długożyciowych generatorów 227Ac/223Ra i 228Th/212Pb, które są na stanie zespołu. Prowadzone są badania nad znakowaniem następujących substancji biologicznie aktywnych: Substancji P - neuropeptydu wykazującego powinowactwo do komórek glejaka mózgu, trastuzumabu - przeciwciała monoklonalnego oraz cząsteczek affibodies i nanobodies, wykazujących powinowactwo do receptora HER2, którego nadekspresję wykazują m.in. nowotwory piersi.

Kolejny kierunek badawczy związany jest z projektowaniem radiofarmaceutyków terapetycznych opartych na nieorganicznych nanocząstkach. Zsyntetyzowaliśmy radiobiokoniugaty oparte na nanozeolitach znakowanych 223Ra, nanocząstkach TiO2 znakowanych 225Ac, nanocząstkach złota znakowanych 211At oraz ostatnio multimodalne nanocząstki magnetytu (SPION) znakowanych 177Lu i 225Ac, nanocząstkach ferrytu barowego znakowanego 223Ra które mogą znaleźć zastosowanie w skoniugowanej magnetycznej hipertermii i radionuklidowej terapii do walki z rakiem. Nowym kierunkiem badań jest synteza radiobiokoniugatów do jednoczesnej chemo i radioterapii. Są to biokoniugaty oparte na nanocząstkach radioaktywnego złota z przyłączonym chemoterapeutykiem (doksorubicyną) oraz kubosomach zawierających radionuklidy 225Ac i 177Lu oraz doksorubicynę jako chemioterapeytyk.

Projekty
  1. Cyklotronowa metoda otrzymywania 47Sc i opracowanie metody jego przyłączania do przeciwciał monoklonalnych, projekt MNiSW współfinansowany do projektu MAEA CRP New cyclotron method for 47Sc production and conjugation of 47Sc to monoclonal antibodies. 2016-2020. Kierownik A.Bilewicz.
  2. Cykliczne wydzielanie 99mTc z tarczy 100Mo naświetlonej promieniowaniem gamma, projekt współfinansowany nr 3882/IAEA/2018/0 do projektu MAEA CRP, RC 22521 Cyclic 99mTc isolation from the gamma irradiated 100Mo target, 2017-2020. Kierownik P.Koźmiński.
  3. Superparamagnetyczne nanocząstki znakowane emiterami promieniowania beta- dla jednoczesnej wewnętrznej radioterapii i hipertermii. Projekt NCN, OPUS, 2017-2021. Kierownik A.Bilewicz
  4. Nanostrukturalne ciekłokrystaliczne lipidowe nośniki chemioterapeutyków oraz emiterów promieniowania korpuskularnego do zastosowań w celowanej terapii nowotworów. Projekt NCN, OPUS, 2018-2021. Kierownik A.Majkowska-Pilip.
  5. Radiofarmaceutyki oparte na antagonistach receptora tachykininowego-1 do diagnostyki i terapii nowotworu mózgu – glejaka wielopostaciowego. Projekt NCN OPUS, 2018-2021. Kierownik E.Gniazdowska

Programy europejskiej współpracy COST

1.Action COST CA 17140 ”Cancer nanomedicine – from the bench to the bedside“)

Zespół
Doktoranci
  • Mgr Weronika Maliszewska
  • Mgr Magdalena Gumiela
  • Mgr inż. Rafał Walczak
  • Mgr Magdalena Rodak
  • Mgr Paweł Halik
  • Mgr Kamila Mackiewicz
  • Mgr inż. Michał Tomasz Żuk
  • Mgr Adrianna Cytryniak
  • Mgr Katarzyna Masłowska
Najważniejsze publikacje
  1. Pruszynski, M., Lyczko, M., Bilewicz, Aleksander; et al. „Stability and in vivo behavior of Rh[16aneS(4)-diol]At-211 complex: A potential precursor for astatine radiopharmaceuticals Nuclear Medicine And Biology, 42, 5, p. 439-445, 2015
  2. P. Koźmiński, E.Gniazdowska, “Synthesis and in vitro/in vivo evaluation of novel mono- and trivalent technetium-99m labeled ghrelin peptide complexes as potential diagnostic radiopharmaceuticals”, Nucl. Med. Biol., 42, p. 28-37, 2015
  3. Leszczuk E.; Janiszewska, L.; Kozminski, P.; et al. Nanoparticle bioconjugates labeled with alpha emitters “ Nuclear Medicine And Biology, 41, 7, pp: 631-631 Meeting Abstract: 68, 2014
  4. Gumiela, M.; Gniazdowska, E.; Kozminski, P.; et al. „A new simple way separation of Tc-99m from Mo-100 target” Nuclear Medicine And Biology, 41, 7, p. 649-649, Meeting Abstract: 2014
  5. E. Gniazdowska, P. Koźmiński, K. Bańkowski, W. Łuniewski, L. Królicki, “Synthesis, physicochemical and biological evaluation of technetium-99m labeled lapatinib as a novel potential tumor imaging agent of Her-2 positive breast cancer”, Eur. J. Med. Chem.  87, p. 493-499, 2014
  6. E. Gniazdowska, P. Koźmiński, K. Bańkowski, and P. Ochman, “99mTc-Labeled Vasopressin Peptide as a Radiopharmaceutical for Small-Cell Lung Cancer (SCLC) Diagnosis”, J. Med. Chem., 57, p.5986-5994, 2014
  7. Piotrowska, A.; Leszczuk, E.; Bruchertseifer, F.; et al. “Functionalized NaA nanozeolites labeled with Ra-224,Ra-225 for targeted alpha therapy” Journal Of Nanoparticle Research, 15, 11, Article Number: UNSP 2082, 2013
Publikacje z 2018 r.
  1. Cędrowska, M.Pruszynski, A.Majkowska-Pilip, S.Męczyńska-Wielgosz, F.Bruchertseifer, A.Morgenstern, A.Bilewicz, Functionalized TiO2 nanoparticles labelled with 225Ac for targeted alpha radionuclide therapy. J. Nanopart. Res. 20 (2018) 83-92.
  2. Sitarz, K.Szkliniarz, J.Jastrzębski, J.Choiński, A.Guertine, F.Haddad, A.Jakubowski, K.Kapinos, M.Kisieliński, A.Majkowska, E.Nigrone, M.Rostampour, A.Stolarz, A.Trzcińska, R.Walczak, J.Wojtkowska, W.Zipper, A.Bilewicz, Production of Sc medical radioisotopes with proton and deuteron beams. Appl. Radiat. Isot. 142 (2018) 104–112.
  3. Majkowska-Pilip, P. Koźmiński, A. Wawrzynowska, T. Budlewski, B. Kostkiewicz, E.Gniazdowska; Application of Neurokinin-1 Receptor in Targeted Strategies for Glioma Treatment. Part I: Synthesis andEvaluation of Substance P Fragments Labeled with 99mTc and 177Lu as Potential Receptor Radiopharmaceuticals; Molecules 23 (2018) 2542-2358.
  4. Walczak, P. Halik, W. Gawęda, Ł. Dziawer, M. Gumiela. Radiofarmaceutyki w Instytucie Chemii i Techniki Jądrowej - Radiopharmaceuticals in Institute of Nuclear Chemistry and Technology. PTJ 61 Z.2 (2018) 41-47 – 2018.
  5. Pruszynski, C.M. Kang, E.Koumarianou, G.Vaidyanathan, M.R.Zalutsky. d-amino acid peptide residualizing agents for protein radioiodination: effect of aspartate for glutamate substitution. Molecules; 23 (2018) 1223.
  6. Pruszynski, M.D’Huyvetter, F.Bruchertseifer, A.Morgenstern, T.Lahoutte, Evaluation of an anti-HER2 nanobody labeled with 225Ac for targeted α-particle therapy of cancer. Molecular Pharmaceutics; 15 (2018) 1457-1466.
  7. Łyczko, M.Łyczko, S.Męczynska-Wielgosz, M.Kruszewski, J.Mieczkowski, Tricarbonylrhenium(I) complexes with the N,6-dimethylpyridine-2-carbothioamide ligand: combined experimental and calculation studies, J. Coord. Chem., 71 (2018) 2146−2164)
  8. Łyczko, M.Łyczko, S.Męczynska-Wielgosz, M.Kruszewski, J.Mieczkowski, Tricarbonylrhenium(I) complexes with the N-methylpyridine-2-carbothioamide ligand - Synthesis, characterization and cytotoxicity studies. J. Organomet. Chem., 688 (2018) 59−71.
  9. Majkowska-Pilip, M.Rius, F.Bruchertseifer, C.Apostolidis, M.Weis, M.Bonelli, M.Laurenza, L. Krolicki, A.Morgenstern, In vitro evaluation of Ac-225-DOTA-substance P for targeted alpha therapy of glioblastoma multiforme. Chem.Biol. Drug Design 92 (2018) 1344-1356.
  10. Nazaruk, A.Majkowska-Pilip, M.Godlewska, M.Salamonczyk, D.Gaweł, Electrochemical and biological characterization of lyotropic liquid crystalline phases - retardation of drug release from hexagonal mesophases. J. Electroanal.Chem. 813 (2018) 208-215.
Patenty uzyskane i zgłoszone w 2018 r.
  1. Patent nr PL 229139 B1„Diagnostyczny lub terapeutyczny radiofarmaceutyk receptorowy posiadający powinowactwo do receptora Her-2, sposób jego wytwarzania oraz jego zastosowanie”, decyzja Urzędu Patentowego z dnia 29.06.2018, autorzy E.Gniazdowska, P.Koźmiński.
  2. Patent nr PL 227704 B1 „Kompozytowy wymieniacz jonowy, zwłaszcza do sorpcji radioizotopów Sr-85, Co-60, Zn-65 oraz sposób jego wytwarzania”, decyzja Urzędu Patentowego z dnia 31.01.201, autorzy B. Filipowicz, B. Bartoś, M. Łyczko, K. Łyczko, A. Bilewicz.
  3. Zgłoszenie patentowe nr P.424901 „Radioterapeutyczna nanocząstka na bazie tlenku żelaza, znakowana w rdzeniu radionuklidami holmu – 166 dla jednoczesnej celowanej wewnętrznej radioterapii i hipertermii, oraz sposób jej wytwarzania”. Autorzy P.Rybicka, M.Osial, W.Gawęda, A.Bilewicz, P.Krysiński data zgłoszenia 15.03.2018.