Contribution of [64Cu]-ATSM PET in molecular imaging of tumour hypoxia compared to classical [18F]-MISO — a selected review

During the carcinogenesis process, tumour cells often have a more rapid proliferation potential than cells that participate in blood capillary formation by neoangiogenesis. As a consequence of the poorly organized vasculature of various solid tumours, a limited oxygen delivery is observed. This hypoxic mechanism frequently occurs in solid cancers and can lead to therapeutic resistance. The present selected literature review is focused on the comparison of two positron emitting radiopharmaceuticals agents, which are currently leaders in tumour hypoxia imaging by PET. {18F}-fluoromisonidazole (= FMISO) is most commonly used as an investigational PET agent with an investigational new drug exemption from the FDA, while {64Cu}-diacetyl-bis(N4-methylthiosemicarbazone) (64Cu-ATSM) has been presented as an alternative radiopharmaceutical not yet readily available. The comparison of these two radiopharmaceutical agents is particularly focused on isotope properties, radiopharmaceutical labelling process, pharmacological mechanisms, dosimetry data in patients, and clinical results in terms of image contrast. PET imaging has demonstrated a good efficacy in tumour hypoxia imaging with both FMISO and Cu-ATSM, but FMISO has presented too slow an in vivo accumulation and a weak image contrast of the hypoxia area. Despite a less favourable dosimetry, 64Cu-ATSM appears superior in terms of imaging performance, calling for industrial and clinical development of this innovative radiopharmaceutical. Nuclear Med Rev 2011; 14, 2: 90–9

Développement de nouveaux ligands pour l'imagerie phénotypique-TEP au cuivre-64 en cancérologie

Les techniques d'imagerie médicale morphologiques et métaboliques, utilisées pour le diagnostic ou la stadification en cancérologie, peuvent être peu contributives dans certains types de cancers. L'imagerie phénotypique-TEP est une modalité tierce basée sur le ciblage spécifique d'un biomarqueur tumoral ainsi que sur la tomographie par émission de positons. L'intérêt de cette modalité d'imagerie réside dans l'amélioration de la sensibilité et la spécificité diagnostique dans ces cancers difficiles à imager, ainsi que dans sa capacité à sélectionner les patients éligibles à une thérapie ciblée de même qu'à évaluer la réponse à ce type de traitements. Le cceutique administré consiste en un vecteur, de type anticorps monoclonal, marqué avec un radionucléide émetteur de positons, dont l'un des mieux adaptés actuellement est le cuivre-64. La problématique majeure des marquages au cuivre-64 est leur manque de stabilité in vivo. Les ligands macrocycliques bifonctionnels, mis à profit comme intermédiaires pour coupler le cuivre-64 au vecteur, forment en effet des complexes pouvant se dissocier in vivo, sous l'action de compétiteurs métalliques ou de certaines protéines physiologiques. Le développement de l'imagerie phénotypique-TEP au cuivre-64 repose donc en partie sur le design et l'évaluation de nouveaux ligands, à même de former des complexes plus inertes après leur administration chez l'homme. Ce travail présente le radiomarquage du cyclam monopicolinate (TE1PA) ainsi que les études réalisées in vitro et in vivo (chez la souris) ayant permis de montrer les propriétés très encourageantes de ce ligand pour de futures applications d'imagerie phénotypique.NANTES-BU Médecine pharmacie (441092101) / SudocSudocFranceF

Immunovectorisation de radioéléments émetteurs de particules alpha (une nouvelle voie thérapeutique en cancérologie )

La radio-immunothérapie est une thérapie anticancéreuse qui consiste à vectoriser avec des agents immunospécifiques des radioéléments très radiotoxiques sur des tumeurs ou dans leur environnement afin de les détruire. La première partie de ce mémoire présente les différentes caractéristiques des anticorps ainsi que leurs moyens de production sous forme monoclonale spécifiquement dirigés contre un antigène tumoral d'intérêt. La seconde partie de ce mémoire replace l'importance des vecteurs immunologiques dans le contexte de la médecine nucléaire. Il est notamment décrit les différentes méthodes qui permettent de radiomarquer le vecteur, ainsi que les différentes voies d'optimisation qui ont été envisagées pour améliorer le ciblage des radioéléments sur une tumeur. Ces différents développements permettent de définir la place potentielle de la radio-immunothérapie alpha dans les traitements et resituent ainsi l'intérêt de la partie expérimentale. Si la radio-immunothérapie, utilisant des isotopes émetteurs de particules bêta- comme l'iode-131 ou l'yttrium-90, est aujourd'hui courante en thérapie anti-cancéreuse, elle trouve des limites du fait des caractéristiques physiques de désintégration des isotopes qu'elle utilise. En effet, comparativement aux particules alpha, les particules (bêta- déposent moins d'énergie par unité de longueur dans la matière traversée. La partie expérimentale de ce mémoire a pour but d'étudier la faisabilité du couplage entre un vecteur immunologique et un isotope émetteur de particules alpha Les différents essais menés sur le bismuth-213, le bismuth-212, le plomb-212 et l'astate-211 ont démontré que la fixation de ces différents radionucléides était possible. Cette thématique de recherche est aujourd'hui renforcée par la construction à Nantes d'un cyclotron à haute énergie (ARRONAX) et l'optimisation des résultats prometteurs obtenus devrait permettre une utilisation thérapeutique en oncologie de la radio-immunothérapie alpha.NANTES-BU Médecine pharmacie (441092101) / SudocSudocFranceF

Clinical Advances and Perspectives in Targeted Radionuclide Therapy

Targeted radionuclide therapy has become increasingly prominent as a nuclear medicine subspecialty. For many decades, treatment with radionuclides has been mainly restricted to the use of iodine-131 in thyroid disorders. Currently, radiopharmaceuticals, consisting of a radionuclide coupled to a vector that binds to a desired biological target with high specificity, are being developed. The objective is to be as selective as possible at the tumor level, while limiting the dose received at the healthy tissue level. In recent years, a better understanding of molecular mechanisms of cancer, as well as the appearance of innovative targeting agents (antibodies, peptides, and small molecules) and the availability of new radioisotopes, have enabled considerable advances in the field of vectorized internal radiotherapy with a better therapeutic efficacy, radiation safety and personalized treatments. For instance, targeting the tumor microenvironment, instead of the cancer cells, now appears particularly attractive. Several radiopharmaceuticals for therapeutic targeting have shown clinical value in several types of tumors and have been or will soon be approved and authorized for clinical use. Following their clinical and commercial success, research in that domain is particularly growing, with the clinical pipeline appearing as a promising target. This review aims to provide an overview of current research on targeting radionuclide therapy

Photoconversion of the Fluorescent Protein EosFP: A Hybrid potential simulation study reveals intersystem crossings

Fluorescent proteins undergoing green to red photoconversion have proved to be essential tools in cell biology, notably in superlocalization nanoscopy. However, the exact mechanism governing photoconversion, which overall involves irreversible cleavage of the protein backbone and elongation of the chromophore π-conjugation, remains unclear. In this paper we present a theoretical investigation of the photoconversion reaction in the fluorescent protein EosFP, using excited-state hybrid quantum chemical and molecular mechanical potentials, in conjunction with reaction-path-finding techniques. Our results reveal a mechanism in which the hydroxybenzylidene moiety of the chromophore remains protonated and there is an excited state proton transfer from His62 to Phe61 that promotes peptide bond cleavage. Excitation of the neutral green form of EosFP to the first singlet excited state is followed by two intersystem crossing events, first to a triplet state and then back to the ground state singlet surface. From there, a number of rearrangements occur in the ground state and lead to the red form. Analyses of the structures and energies of the intermediates along the reaction path enable us to identify the critical role of the chromophore environment in promoting photoinduced backbone cleavage. Possible ways in which photoconvertible fluorescent proteins can be engineered to facilitate photoconversion are considered.status: publishe

La culture matérielle : un objet en question. Anthropologie, archéologie et histoire. Colloque international de Caen, octobre 2015

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Objets pour apprendre, objets à apprendre. Quelles pratiques enseignantes pour quels enjeux ?

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Avant-propos. D’un colloque à un ouvrage sur le rôle des objets dans les pratiques des enseignants

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