Development of Zirconium-89 for the radiolabeling of monoclonal antibodies for Positron Emission Tomography (PET)

La production et la demande en Zirconium-89 (temps de demi-vie 78h, Emoy. β+ = 395 keV) ne cesse de croître grâce à sa compatibilité avec l’imagerie d’anticorps par tomographie par émission de positons (TEP). Via le cyclotron strasbourgeois CYRCé, nous proposons un système automatisé de production efficace de l’isotope du Zirconium avec une grande pureté radionucléique et une haute activité spécifique. Pour cela, une pièce de Niobium sur lequel a été pulvérisé d’Yttrium naturel et a été bombardé par un faisceau de proton. Les rendements de productions et la séparation chimique du métal désiré ont été comparé avec d’autres méthodes de production. Pour l’immunoTEP, le chélateur le plus utilisé pour radiomarquer des anticorps au Zirconium-89 est la Desferrioxamine B (ou DFO). Ce ligand présente une stabilité in vivo limitée. Ce problème de démétallation du ligand entraîne une accumulation de la radioactivité au niveau des os. Nous proposons une synthèse d’un dérivé du DFO couplé à un tripeptide. Ce complexe heptadentate bifonctionnel présente une amine libre en bout de chaîne permettant sa conjugaison à un anticorps monoclonal. Des études de stabilités et de comparaison in vitro ont été entreprises.The production and demand for Zirconium-89 (half-life time 78h, Emoy. β+ = 395 keV) continues to grow due to its compatibility with antibody imaging by positron emission tomography (PET). Via the Strasbourg cyclotron CYRCé, we offer an automated system for efficient production of the Zirconium isotope with high radionucleic purity and high specific activity. For this purpose, a piece of Niobium on which natural Yttrium was sprayed and was bombarded with a proton beam. Production yields and chemical separation of the desired metal were compared with other production methods. For immunoPET, the most commonly used chelator for radiolabelling antibodies to Zirconium-89 is Desferrioxamine B (or DFO). This ligand has limited in vivo stability. This problem of ligand demetallization leads to an accumulation of radioactivity in the bones. We propose the synthesis of a DFO derivative coupled to a tripeptide. This bifunctional heptadentate complex has a free amine at the end of the chain allowing its conjugation to a monoclonal antibody. In vitro stability and comparison studies were undertaken