Quantitative dual-isotope preclinical SPECT/CT imaging and biodistribution of the mercury-197m/g theranostic pair with [197m/gHg]HgCl2 and a [197m/gHg]Hg-tetrathiol complex as a platform for radiopharmaceutical development
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Mercury-197m ( 197m Hg, t 1/2 = 23.8 h) and mercury-197g ( 197g Hg, t 1/2 = 64.14 h) possess favorable nuclear properties for imaging and targeted therapy, but the development of suitable chelators for mercury-based radiopharmaceuticals remains underexplored. Additionally, accurate imaging and quantification of mercury isotopes, particularly in dual-isotope formats, require tools that account for their complex decay schemes. Phantom imaging studies are essential for validating spatial resolution, quantitative accuracy, and isotope-specific calibration prior to in vivo application. In this study, we investigated the commercially available ligand H 4 Tetrathiol for chelation of [ 197m/g Hg]Hg 2+ and developed a robust imaging and quantification pipeline to support the use of these nuclear isomers in preclinical imaging. Results Radiolabeling of H 4 Tetrathiol yielded exceptionally efficient complexation, achieving the lowest ligand-to-metal ratio reported for radio-mercury. The resulting [ 197m/g Hg]Hg 2+ -complex demonstrated high in vitro stability in the presence of serum proteins, glutathione, and competing biologically relevant metal ions, though it exhibited kinetic lability when challenged with excess HgCl₂. In vivo biodistribution studies in mice showed a distinct pharmacokinetic profile from unchelated [ 197m/g Hg]HgCl₂, suggesting in vivo complex stability. Phantom imaging studies with a high sensitivity collimator demonstrated submillimeter resolution (≥ 1.1 mm) for both 197g Hg and 197m Hg, with decay behavior consistent with known half-lives. To facilitate accurate quantification, we developed HgQuant , a Python-based tool for isotope-specific calibration, Bateman decay correction, and automated dual-isotope analysis. This tool enabled reproducible, time-resolved quantification in both phantom and in vivo settings. Conclusions These results establish Tetrathiol as a promising scaffold for mercury-based theranostics, offering efficient radiolabeling and in vivo stability. The integration of high-resolution imaging and HgQuant -based quantification of each isomer establishes a comprehensive framework for advancing [ 197m/g Hg]Hg radiopharmaceutical development.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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