Bone metastases, often a consequence of breast, prostate, and lung carcinomas, are characterized by an increased bone turnover, which can be visualized by positron emission tomography (PET), as well as single-photon emission computed tomography (SPECT). Bisphosphonate complexes of 99mTc are predominantly used as SPECT tracers. In contrast to SPECT, PET offers a higher spatial resolution and, owing to the 68Ge/68Ga generator, an analog to the established 99mTc generator exists. Complexation of Ga(III) requires the use of chelators. Therefore, DOTA (1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid), NOTA (1,4,7-triazacyclododecane-1,4,7-triacetic acid), and their derivatives, are often used. The combination of these macrocyclic chelators and bisphosphonates is currently studied worldwide. The use of DOTA offers the possibility of a therapeutic application by complexing the β-emitter 177Lu. This overview describes the possibility of diagnosing bone metastases using [68Ga]Ga-BPAMD (68Ga-labeled (4-{[bis-(phosphonomethyl))carbamoyl]methyl}-7,10-bis(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododec-1-yl)acetic acid) as well as the successful application of [177Lu]Lu-BPAMD for therapy and the development of new diagnostic and therapeutic tools based on this structure. Improvements concerning both the chelator and the bisphosphonate structure are illustrated providing new 68Ga- and 177Lu-labeled bisphosphonates offering improved pharmacological properties.

[225Ac]Ac-DOTAZOL repeats the well-known pharmacology of DOTAZOL derivatives in preclinical evaluations. It thus may be considered for translational application together with strategies to reduce renal toxicity.

InstituteDie Institutsangaben sind am Ende des Beitrags gelistet Zusammenfassung ▼ Der erhöhte Metabolismus der Knochenmatrix kann zum einen mit der SPECT-und zum anderen mit der PET-Technik visualisiert werden. Als SPECT-Nuklid wird überwiegend 99 m Tc in Form von [ 99m Tc]Bisphosphonat-Komplexen verwendet. Die PET bietet im Gegensatz zur SPECT eine höhere lokale und temporale Auflösung. Mit dem 68 Ge/ 68 Ga-Generatorsystem existiert ein mittlerweile bewährtes PET-Pendant zum etablierten 99m Tc-Generator. Neuartige Bisphosphonate (BP) in Kombination mit makrozyklischen Chelatoren sind derzeit weltweit Gegenstand der Forschung. Zur Komplexierung von Ga(III) werden häufig DOTA und NOTA sowie deren Derivate verwendet. Speziell im Fall von DOTA-Derivaten bieten DOTA-BP die Möglichkeit, auch 177 Lu stabil zu koordinieren. Dies eröffnet vielversprechende Möglichkeiten für Theranostika: [ 68 Ga]NOTA-BP für die PET/ CT und -im Falle hoher SUV-Werte in den Knochenmetastasen -eine patientenindividuelle Therapie mit 177 Lu-Analoga. Die vorliegende Übersicht beschreibt den aktuellen Stand zur Diagnostik von Knochenmetastasen mit [ 68 Ga]NO2AP BP und [ 68 Ga]BPAMD und die erfolgreiche Anwendung von [ 177 Lu]BPAMD zur Therapie. Die neuen PET-Tracer werden mit [ 99m Tc]MDP und [ 18 F]Fluorid verglichen. Im Zusammenhang mit dem Potenzial von [ 68 Ga] HBED-PSMA zur Visualisierung von Knochenmetastasen werden erstmals Ergebnisse im direkten Vergleich mit [ 68 Ga]NO2AP BP vorgestellt. Im Hinblick auf die Therapie werden die vorliegenden ex-vivo-Daten mit 223 RA diskutiert. Abschließend wird ein Ausblick gegeben auf die laufenden Weiterentwicklungen hin zu neuen 68 Ga-bzw. 177 Lu-markierten Bisphosphonaten mit weiter verbesserten pharmakologischen Eigenschaften. Abstract ▼ Increased bone metabolism can be visualized by PET as well as SPECT. For SPECT, 99m Tc is predominately used as bisphosphonate complex. In contrast to SPECT, PET offers a higher spatial resolution and owing to the 68 Ge/ 68 Ga generator an analog to the established 99m Tc generator exists. Currently, the combination of novel bisphosphonates (BP) and macrocyclic chelators is studied worldwide. For complexation of Ga(III) DOTA, NOTA and their derivatives are often used. DOTA bisphosphonates are also able to coordinate 177 Lu, which offers the possibility of developing theranostics by using [ 68 Ga]NOTA-BP for PET/CT and 177 Lulabeled analogs for an individualized therapy. This overview describes the status quo of diagnosing bone metastases using [ 68 Ga]NO2AP BP and [ 68 Ga]BPAMD as well as the successful application of [ 177 Lu]BPAMD for therapy. The new PET tracers are compared to [ 99m Tc]MDP and [ 18 F] fluoride and results concerning the visualiza tion of bone metastases using [ 68 Ga]NO2AP BP are presented in comparison to [ 68 Ga]HBED-PSMA. In terms of therapy, available ex vivo data is compared to 223 RA .Finally, an outlook is provided on further developments providing new 68 Ga-and 177 Lu-labeled bisphosphonates offering improved pharmacological properties.

Thieme Onkologie aktuell 349 Pfannkuchen N et al. 68 Ga-und 177 Lu-markierte … TumorDiagn u Ther 2015; 36: 349-354 Zusammenfassung ! Der erhöhte Metabolismus der Knochenmatrix kann zum einen mit der SPECT-und zum anderen mit der PET-Technik visualisiert werden. Als SPECT-Nuklid wird überwiegend 99 m Tc in Form von [ 99m Tc]Bisphosphonat-Komplexen verwendet. Die PET bietet im Gegensatz zur SPECT eine höhere lokale und temporale Auflösung. Mit dem 68 Ge/ 68 Ga-Generatorsystem existiert ein mittlerweile bewährtes PET-Pendant zum etablierten 99m Tc-Generator. Neuartige Bisphosphonate (BP) in Kombination mit makrozyklischen Chelatoren sind derzeit weltweit Gegenstand der Forschung. Zur Komplexierung von Ga(III) werden häufig DOTA und NOTA sowie deren Derivate verwendet. Speziell im Fall von DOTA-Derivaten bieten DOTA-BP die Möglichkeit, auch 177 Lu stabil zu koordinieren. Dies eröffnet vielversprechende Möglichkeiten für Theranostika: [ 68 Ga]NOTA-BP für die PET/CT undim Falle hoher SUV-Werte in den Knochenmetastaseneine patientenindividuelle Therapie mit 177 Lu-Analoga. Die vorliegende Übersicht beschreibt den aktuellen Stand zur Diagnostik von Knochenmetastasen mit [ 68 Ga]NO2AP BP und [ 68 Ga]BPAMD und die erfolgreiche Anwendung von [ 177 Lu]BPAMD zur Therapie. Die neuen PET-Tracer werden mit [ 99m Tc]MDP und [ 18 F]Fluorid verglichen. Im Zusammenhang mit dem Potenzial von [ 68 Ga]HBED-PSMA zur Visualisierung von Knochenmetastasen werden erstmals Ergebnisse im direkten Vergleich mit [ 68 Ga]NO2AP BP vorgestellt. Im Hinblick auf die Therapie werden die vorliegenden ex-vivo-Daten mit 223 RA diskutiert. Abschließend wird ein Ausblick gegeben auf die laufenden Weiterentwicklungen hin zu neuen 68 Ga-bzw. 177 Lu-markierten Bisphosphonaten mit weiter verbesserten pharmakologischen Eigenschaften.Abstract ! Increased bone metabolism can be visualized by PET as well as SPECT. For SPECT, 99m Tc is predominately used as bisphosphonate complex. In contrast to SPECT, PET offers a higher spatial resolution and owing to the 68 Ge/ 68 Ga generator an analog to the established 99m Tc generator exists. Currently, the combination of novel bisphosphonates (BP) and macrocyclic chelators is studied worldwide. For complexation of Ga(III) DOTA, NOTA and their derivatives are often used. DOTA bisphosphonates are also able to coordinate 177 Lu, which offers the possibility of developing theranostics by using [ 68 Ga]NOTA-BP for PET/CT and 177 Lu-labeled analogs for an individualized therapy. This overview describes the status quo of diagnosing bone metastases using [ 68 Ga]NO2AP BP and [ 68 Ga]BPAMD as well as the successful application of [ 177 Lu]BPAMD for therapy. The new PET tracers are compared to [ 99m Tc]MDP and [ 18 F]fluoride and results concerning the visualization of bone metastases using [ 68 Ga]NO2AP BP are presented in comparison to [ 68 Ga]HBED-PSMA. In terms of therapy, available ex vivo data is compared to 223 RA . Finally, an outlook is provided on further developments providing new 68 Ga-and 177 Lu-labeled bisphosphonates ...