02:00 
Представьте, что вы можете наблюдать за работой органов и тканей в режиме реального времени. В этом сила позитронно-эмиссионной томографии, или ПЭТ-визуализации, технологии, которая дает врачам и исследователям возможность взглянуть на клеточные процессы.
В исследовании, недавно опубликованном в журнале Science, химик из Технологического института Вирджинии Вэй Лю и его аспирант Чао Ван нашли новый способ маркировки молекул для помощи в ПЭТ-сканировании, что ведет к улучшению процессов, лучшей визуализации и, возможно, более эффективному лечению.
ПЭТ-визуализация – важнейший ресурс. в медицинской сфере. Это позволяет врачам и ученым визуализировать, как органы и ткани функционируют на клеточном уровне. Он может помочь диагностировать и контролировать такие заболевания, как рак, оценивать заболевания головного мозга, такие как эпилепсия, и даже оценивать заболевания сердца.
ПЭТ-визуализация основана на радиоактивных атомах, называемых радиоизотопами. Химики прикрепляют их к конкретным молекулам в зависимости от изучаемого органа или ткани. Внутри тела молекула, называемая ПЭТ-индикатором, движется к своей цели и загорается при сканировании.
ПЭТ-индикаторы основаны на двух основных радиоизотопах: углероде-11 и фторе-18. Углерод-11 работает хорошо, но разлагается всего за 20 минут, что ограничивает его использование. Фтор-18 действует два часа, что делает его более практичным, но присоединение его к ключевым молекулам оказалось серьезной проблемой.
Лю и его команда, работая с сотрудником Виктором Пайком из Национального института психического здоровья, решили эту проблему, создав способ добавления фтора-18 к трифторметильным группам, части молекулы, обнаруженной во многих лекарствах, одобренных Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов.
Трифторметильные группы широко используются в фармацевтических разработках, поскольку они могут улучшить стабильность, эффективность и биодоступность лекарств, но их крайне сложно пометить фтором-18.
Используя медь в качестве мостика, команда перенесла фтор-18 в эти группы, что позволило пометить части молекул, которые ранее были недоступны. Этот метод работает со сложными лекарственными структурами и может даже быть адаптирован для углерода-11, что дает исследователям новую гибкость в разработке индикаторов ПЭТ.
Этот прорыв значительно расширяет диапазон молекул, которые можно визуализировать в организме. Многие заболевания и биологические процессы сегодня не имеют индикаторов ПЭТ просто потому, что химия была невозможна - до сих пор.
Благодаря этому новому методу присоединения фтора-18 - и даже углерода-11 - исследователи смогут вскоре получить изображения ранее недоступных целей.
Это потенциально может произвести революцию в том, как на всем пути и в области разработки молекул-индикаторов для визуализации важных целей."
Вэй Лю, химик, Технологический институт Вирджинии
Открывая новые способы маркировки молекул, работа Лю может привести к более ранней диагностике и более целенаправленному лечению заболеваний, которые по-прежнему трудно обнаружить.
