Theranostics bei gut bis mäßig differenzierten GEP-NEN

Neuroendokrine Neoplasien (NEN) sind seltene, heterogene und typischerweise langsam wachsende Tumoren. Die häufigsten Lokalisationen finden sich im gastro-entero-pankreatischen System (GEP-NEN). NENs werden nach proliferativer Aktivität (Ki-67-Index) eingeteilt (G1–3). Gut differenzierte Tumoren exprimieren dabei typischerweise Somatostatinrezeptoren (SSTR), die als Zielstruktur in der nuklearmedizinischen Theranostik dienen. Bei diesem Prinzip kann nach einer diagnostischen molekularen Bildgebung, meist mittels Positronenemissionstomografie/Computertomografie (PET/CT), eine individuell zugeschnittene Peptidradiorezeptortherapie (PRRT) mit einem β-Strahler-markierten Radiopharmakon erfolgen. In Metaanalysen zeigte die Diagnostik mittels SSTR-gerichteter PET/CT eine Sensitivität von 93% und eine Spezifität von 96%. Die SSTR-gerichtete Diagnostik kann auch zur radioaktiven Markierung von Tumoren verwendet werden, um eine zielgerichtete Chirurgie zu ermöglichen. Die Indikation zur Einleitung einer PRRT soll stets in einer interdisziplinären Tumorkonferenz getroffen werden. Ein Tumorprogress unter der vorangegangenen Therapie sollte dokumentiert sein. Die Therapie wird intravenös und insgesamt 4-mal in 8-wöchigem Abstand in spezialisierten nuklearmedizinischen Zentren verabreicht. Die Wirksamkeit der PRRT wurde in der NETTER-1-Studie prospektiv untersucht und konnte eine signifikante Verbesserung des progressionsfreien Überlebens (primärer Endpunkt) zeigen. Ausgehend von diesen Studienergebnissen steht mit Lutathera (177Lu-DOTATATE) inzwischen ein in Deutschland zugelassenes Radiopharmazeutikum zu Behandlung von nicht resektablen oder metastasierten bzw. progredienten, gut differenzierten (G1 und G2), SSTR-positiven GEP-NEN zur Verfügung.

Future of Theranostics: An Outlook on Precision Oncology in Nuclear Medicine

Molecular alterations in malignant disease result in the expression or upregulations of various targets that can be used for imaging and treatment with radiopharmaceuticals. This theranostic principle has acquired greater importance in personalized medicine in recent years, particularly in oncology, where advanced tumors can be treated effectively with low side effects. Since the pioneering use of ¹³¹I in differentiated thyroid cancer in the 1940s, remarkable achievements in nuclear medicine endoradiotherapy have been demonstrated, mainly in the treatment of neuroendocrine neoplasms by using ¹⁷⁷Lu-labeled somatostatin analogs or in the treatment of advanced prostate cancer using prostate-specific membrane antigen-directed radionuclide therapy. Besides that, this review focuses on promising novel radiopharmaceuticals and describes their preclinical and clinical status. Radiolabeled antibodies, such as ¹³¹I-omburtamab directed against the B7-H3 protein on the surface of neuroblastoma cells; HuMab-5B1, a ⁸⁹Zr/¹⁷⁷Lu-labeled antibody for the treatment of CA19-9-expressing malignancies; and ¹⁷⁷Lu-lilotomab, a CD37 antibody for the treatment of B-cell lymphomas, are being highlighted. The neurotensin receptor ligand ¹¹¹In/¹⁷⁷Lu-3B-227 has demonstrated high potential in imaging and therapy for several malignancies (e.g., pancreatic adenocarcinomas). Targeting of the fibroblast activation protein is currently being explored for different tumor entities using PET imaging with the fibroblast activation protein inhibitor (FAPI) ⁶⁸Ga-FAPI-04, and the first therapeutic applications of ⁹⁰Y-FAPI-04 have been applied. After 2 decades of rapid development in theranostics, a variety of new targets are available for further clinical investigation.

Design and development of the theranostic pair 177 Lu-OPS201/68 Ga-OPS202 for targeting somatostatin receptor expressing tumors

Radiolabeled somatostatin receptor (sstr) antagonists have shown superiority in different preclinical and clinical settings compared with the well-established and clinically used agonists for targeting sstr-expressing tumors, with regard to pharmacokinetics, tumor uptake, and retention. The theranostic pair ¹⁷⁷ Lu-OPS201/⁶⁸ Ga-OPS202, based on the sstr2 antagonist JR11 (Cpa-c[d-Cys-Aph(Hor)-d-Aph(Cbm)-Lys-Thr-Cys]-d-Tyr-NH₂ ), is the most advanced pair of the antagonist family in terms of preclinical development and is currently under clinical evaluation. OPS201 and OPS202 share the same amino acid sequence (JR11) but feature different conjugated chelators needed for radiolabeling, DOTA for OPS201 and NODAGA for OPS202. In this review, the design and development of the peptidic analog, JR11, and the selection of chelators and radiometals that led to ¹⁷⁷ Lu-OPS201/⁶⁸ Ga-OPS202 are discussed. Furthermore, the preclinical evaluation of both radiolabeled analogs from bench to bedside and the clinical trials involving the theranostic pair are presented.