Attinio-225 PSMA: La Sfida Affascinante per Produrre una Nuova Arma contro il Cancro alla Prostata

Ciao a tutti! Oggi voglio portarvi dietro le quinte di un progetto davvero entusiasmante, qualcosa che potrebbe cambiare le carte in tavola nella lotta contro certe forme di cancro. Parliamo di terapia alfa mirata (Targeted Alpha Therapy, o TAT) e, in particolare, di come stiamo cercando di rendere producibile su larga scala un radiofarmaco molto promettente: il [225Ac]Ac-PSMA-617. Sembra un nome complicato, vero? Ma fidatevi, la scienza dietro è affascinante e le potenzialità sono enormi.

Perché la Terapia Alfa Mirata è così Speciale?

Immaginate di avere un’arma potentissima contro le cellule tumorali, ma così precisa da colpire solo quelle, risparmiando i tessuti sani circostanti. Ecco, questa è l’idea alla base della TAT. Utilizziamo particelle alfa, che sono come dei proiettili ad alta energia ma con un raggio d’azione cortissimo, meno di un decimo di millimetro! Questo significa che rilasciano tutta la loro potenza distruttiva proprio dove serve, all’interno del tumore.

Rispetto alle terapie più tradizionali che usano particelle beta (come quelle basate sul Lutezio-177, già approvate e usate con successo, pensate a Lutathera® e Pluvicto®), le particelle alfa hanno una marcia in più. Hanno un’energia lineare di trasferimento (LET) molto più alta, il che significa che sono più efficaci nel creare danni irreparabili al DNA delle cellule tumorali, anche quelle più resistenti o in ambienti con poco ossigeno.

L’Attinio-225 ([225Ac]) è uno degli emettitori alfa più studiati e promettenti. Ha un tempo di dimezzamento di quasi 10 giorni, perfetto per la logistica di una terapia, e durante il suo decadimento rilascia ben quattro particelle alfa, moltiplicando l’effetto terapeutico. È considerato un candidato ideale per trattare, ad esempio, il cancro alla prostata metastatico resistente alla castrazione (mCRPC), soprattutto nei pazienti che non rispondono più alle terapie standard o a quelle con Lutezio-177. I primi risultati clinici con [225Ac]Ac-PSMA-617 sono stati davvero incoraggianti!

La Sfida: Produrre [225Ac]Ac-PSMA-617 in Modo Affidabile

Ok, l’idea è fantastica, ma come la mettiamo in pratica? Qui arriva il bello (e il difficile!). Per usare l’Attinio-225 in terapia, dobbiamo “agganciarlo” a una molecola che sappia riconoscere e legarsi specificamente alle cellule tumorali. Nel caso del cancro alla prostata, usiamo il PSMA-617, un vettore che si lega all’antigene di membrana specifico della prostata (PSMA), presente in abbondanza su queste cellule tumorali.

Il problema è che legare l’Attinio-225 al PSMA-617 non è banale. Serve un “gancio” molecolare, un chelante. Attualmente si usa spesso il DOTA, ma non è ottimale per l’Attinio. L’energia rilasciata durante il decadimento alfa (il cosiddetto “effetto rinculo” o “nuclear recoil”) può letteralmente “scalzare” i prodotti di decadimento radioattivi dal chelante, facendoli vagare liberi nel corpo, cosa che ovviamente non vogliamo.

In più, l’Attinio-225 decade in una serie di altri elementi radioattivi (i “figli”), ognuno con le sue caratteristiche. Questo complica enormemente i controlli di qualità: dobbiamo essere sicuri che il nostro prodotto finale sia puro, stabile e che contenga solo il radiofarmaco corretto, non un miscuglio di Attinio libero e dei suoi discendenti. E misurare direttamente le particelle alfa con le attrezzature standard di laboratorio è quasi impossibile!

La Nostra Ricerca: Trovare la Ricetta Perfetta

Ecco dove entriamo in gioco noi. Il nostro obiettivo era sviluppare un metodo di radiolabeling (il processo di legare l’Attinio al PSMA-617) che fosse efficiente, riproducibile e standardizzabile, usando attrezzature comuni in una radiofarmacia ospedaliera, per poter avviare una produzione di routine per uso clinico.

Abbiamo fatto un sacco di esperimenti, cambiando un po’ tutti gli ingredienti della “ricetta”:

• La quantità di peptide PSMA-617.
• Il solvente in cui sciogliere il peptide (acqua ultrapura vs. DMSO).
• Il tipo di tampone usato per mantenere il pH corretto (tampone ammonio acetato vs. tampone gentisato).
• La temperatura e il tempo di reazione.
• L’eventuale aggiunta di agenti stabilizzanti (come l’ascorbato di sodio).

Abbiamo eseguito ben 21 sintesi diverse, analizzando i risultati con tecniche come la cromatografia liquida ad alta prestazione (radio-HPLC) e la cromatografia istantanea su strato sottile (radio-iTLC).

I Risultati: Cosa Abbiamo Scoperto?

Dopo tante prove ed errori, siamo arrivati a definire le condizioni ottimali. La “ricetta” vincente è risultata essere:

• Usare 100 µg di peptide PSMA-617.
• Sciogliere il peptide in acqua ultrapura (il DMSO, dimetilsolfossido, sembrava formare complessi indesiderati con l’Attinio, abbassando la purezza).
• Utilizzare il tampone gentisato (pH 5.5-5.8). L’ammonio acetato dava rese iniziali alte, ma la stabilità nel tempo era scarsa. Il gentisato ha offerto il miglior compromesso.
• Incubare la reazione a 97°C. Abbiamo visto che aumentare il tempo di reazione oltre un certo limite non migliorava significativamente la resa.
• Nessun agente stabilizzante aggiunto. Contrariamente a quanto riportato in alcuni studi, nel nostro caso l’ascorbato non ha portato benefici evidenti.

Con queste condizioni, siamo riusciti a ottenere costantemente una resa radiochimica superiore al 95% subito dopo la sintesi, e una stabilità ancora intorno al 90% dopo 24 ore. Questo è un risultato fantastico, perché significa che il radiofarmaco può essere preparato e controllato con un margine di tempo adeguato prima della somministrazione al paziente.

Il Mal di Testa dei Controlli di Qualità

Se la produzione è stata una sfida, i controlli di qualità (QC) lo sono stati ancora di più. Come dicevo, l’Attinio-225 e i suoi “figli” radioattivi complicano tutto. Le tecniche standard come la radio-iTLC e la radio-HPLC non rilevano direttamente le particelle alfa. Dobbiamo basarci sulle emissioni gamma dei prodotti di decadimento (come il Francio-221 e il Bismuto-213).

Il problema è che quando separiamo i componenti sulla striscia della iTLC o nella colonna della HPLC, rompiamo l’equilibrio radioattivo tra l’Attinio e i suoi discendenti. Questo significa che la “foto” che otteniamo in un dato momento potrebbe non rappresentare la reale purezza del prodotto. Abbiamo dovuto studiare attentamente i tempi di analisi: eseguire le misure dopo circa 45 minuti o, meglio ancora, dopo 3 ore (quando si ristabilisce un certo equilibrio) sembra dare risultati più affidabili. Abbiamo anche validato i nostri metodi confrontando i risultati della HPLC con misure dirette delle frazioni raccolte tramite un contatore gamma, confermando la bontà dell’approccio.

Abbiamo notato, ad esempio, che usando il tampone citrato come fase mobile nella radio-iTLC si tendeva a sottostimare la purezza iniziale, mentre una miscela di acetonitrile e acqua (ACN/acqua 50:50) dava risultati più accurati fin da subito. È fondamentale standardizzare queste procedure di QC per garantire la sicurezza e l’efficacia del farmaco.

Conclusioni e Prossimi Passi

Siamo molto soddisfatti dei risultati ottenuti. Abbiamo definito un metodo di produzione manuale per il [225Ac]Ac-PSMA-617 che è riproducibile e permette di ottenere un prodotto con elevata purezza e buona stabilità, adatto agli standard farmaceutici. La chiave è stata usare il peptide sciolto in acqua e il tampone gentisato, senza stabilizzanti aggiuntivi.

Tuttavia, la sfida più grande rimane la standardizzazione dei controlli di qualità, a causa delle proprietà uniche dell’Attinio-225. Stiamo lavorando per affinare ulteriormente questi metodi, cercando di allinearli il più possibile agli standard delle farmacopee, anche se la fattibilità completa è ancora da confermare.

Guardando al futuro, una strategia per migliorare ulteriormente la stabilità potrebbe essere l’uso di chelanti diversi dal DOTA, progettati specificamente per “trattenere” meglio l’Attinio-225 e i suoi discendenti, anche dopo l’effetto rinculo. Molecole come l’H2macropa sembrano molto promettenti e potrebbero rappresentare il prossimo passo per rendere la terapia alfa con Attinio-225 ancora più sicura ed efficace.

Il nostro lavoro è un piccolo tassello in un puzzle molto più grande, ma speriamo contribuisca a portare questa potentissima terapia sempre più vicina ai pazienti che ne hanno bisogno. La strada è ancora lunga, ma la direzione è quella giusta!

Fonte: Springer