Ein PET-Radiotracer (auch PET-Tracer genannt) ist ein Positronen emittierendes Radiopharmazeutikum, das in der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) verwendet wird. Jeder Tracer besteht aus einem Positronen emittierenden Isotop (radioaktives Tag), das an einen organischen Liganden (Targeting Agent) gebunden ist. Die Ligandenkomponente eines jeden Tracers interagiert mit einem Protein-Target, was zu einer charakteristischen Verteilung des Tracers im Gewebe führt. Das ideale PET-Radiopharmakon sollte nur mit dem Protein-Target interagieren und keine Anreicherungserscheinungen hervorrufen.2

Der herausragende PET-Radiotracer Fluordesoxyglukose (FDG) beispielsweise besteht aus einem Fluor-18-Isotop, das an 2-Desoxy-2-Glukose, ein Analogon der Glukose, gebunden ist. Der 2-Desoxy-2-Glukose-Ligand ist ein Substrat für die Enzyme Hexokinase/Glukokinase, die am frühen Kohlenhydratstoffwechsel beteiligt sind; somit ist FDG chemisch mit der zellulären Stoffwechselaktivität verbunden 1. Es eignet sich besonders gut als Tracer, da es aufgrund des Fehlens der Hydroxidgruppe (“Desoxy-“) in stoffwechselaktiven Zellen “gefangen” bleibt.

Die Liste der chemischen Verbindungen, die für die PET-Bildgebung verwendet werden, wächst. Eine Liste der häufig verwendeten Verbindungen, mit ihrem radioaktiven Isotop in Klammern, umfasst:

• Acetat (C-11)
• Cholin (C-11)
• Fludeoxyglucose (F-18)
• Natriumfluorid (F-18)
• Fluor-Ethylspiperon (F-18)
• Methionin (C-11)
• prostataspezifisches Membranantigen (PSMA) (Ga-68)
• DOTATOC, DOTANOC, DOTATATE (Ga-68)
• Florbetaben, florbetapir (F-18)
• Rubidium (Rb-82)chlorid
• Ammoniak (N-13)
• FDDNP (F-18)
• Sauerstoff-15-markiertes Wasser

Die Synthese von PET-Tracern beginnt in Zyklotronen mit der Bildung kleiner Moleküle, der so genannten Vorläuferstoffe. Das Isotop Kohlenstoff-11 kann beispielsweise sowohl als Kohlendioxid (C-11 CO2) als auch als Methan (C-11 CH4) 3 hergestellt werden, also in der am stärksten oxidierten bzw. reduzierten chemischen Form.

Geschichte und Etymologie

Die “Theorie der radioaktiven Tracer” liegt der nuklearmedizinischen Bildgebung zugrunde. George Charles de Hevesy (1885-1966), ein ungarischer Chemiker, gilt als der erste Wissenschaftler, der diese Theorie identifiziert hat.4.