Analisis dan Dosimetri 35S-Thioflavin Sebagai Kandidat Radiofarmaka untuk Terapi Kedokteran Nuklir Alzheimer's Disease

Hasna Noor Alifa, dr. Hanif Afkari, Sp.KN-TM(K), Ir. Anung Muharini, M.T., IPM.

2023 | Skripsi | TEKNIK NUKLIR

Alzheimer’s disease (AD) merupakan suatu penyakit neurodegeneratif progresif yang menyebabkan kehilangan ingatan, perubahan perilaku, gangguan kognitif dan motorik, serta pada tingkat lanjut, AD dapat menyebabkan berbagai komplikasi hingga kematian. Seiring dengan penuaan populasi global, kasus AD akan semakin meningkat. Hingga saat ini, belum tersedia obat yang dapat menekan atau menghentikan progres AD. Terdapat beberapa studi yang melaporkan adanya efek terapeutik berupa adanya perbaikan klinis, reduksi plak beta-amyloid yang merupakan salah satu hallmark patologis AD, serta modulasi neuroinflamasi pasca diberikan irradiasi kranial. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui potensi 35S-thioflavin sebagai kandidat radiofarmaka baru untuk terapi AD. Empat jenis struktur protein beta-amyloid digunakan sebagai protein target pada molecular docking yang dilakukan dengan Autodock Vina pada PyRx 0.8. Dosimetri dilakukan dengan standar MIRD. Nilai s-value diperoleh dari database situs web OpenDose. Residence time dan fraksi radiofarmaka terserap pada organ diperoleh dari data biodistribusi radiofarmaka dengan struktur kimia yang mirip. Hasil docking menunjukkan terbentuknya ikatan antara keempat protein target dengan ligan. Struktur proten fibril beta-amyloid dengan PDB ID 6W0O menunjukkan nilai binding affinity paling baik yaitu sebesar -7,7 kcal/mol. Untuk mencapai dosis rekomendasi 150 mGy, 500 mGy, dan 1,5 Gy masing-masing dibutuhkan aktivitas awal radiofarmaka sebesar 3,11 Ci, 10,38 Ci, dan 31,15 Ci. Dari hasil perhitungan dosimetri internal, dosis radiasi yang diserap organ-organ yang memiliki penyerapan radiofarmaka yang tinggi atau OAR masih dibawah batas dose constraintnya.

Alzheimer's disease (AD) is a progressive neurodegenerative disorder that causes memory loss, behavioral changes, and cognitive and motor impairments. In advanced stages, it can lead to various complications and death. With the global population aging, AD cases are expected to increase. Currently, no available treatment can suppress or halt the progression of AD. Several studies have reported therapeutic effects, including clinical improvement, reduction of beta-amyloid plaques which are one of the pathological hallmarks of AD, and modulation of neuroinflammation after cranial irradiation. This research aimed to explore the potential of 35S-thioflavin as a novel radiopharmaceutical candidate for AD therapy. Four types of beta-amyloid protein structures from PDB were employed as protein targets in molecular docking, performed with AutoDock Vina in software PyRx 0.8. Dosimetry was carried out using the MIRD standard. The s-value was obtained from the OpenDose website database. Residence time and the fraction of radiopharmaceutical absorbed in organs were obtained from radiopharmaceutical biodistribution data with similar chemical structures. The docking results showed the formation of bonds between the four protein targets and the ligand. The beta-amyloid fibril protein structure with PDB ID 6W0O exhibited the best binding affinity value of -7.7 kcal/mol. To achieve recommended doses of 150 mGy, 500 mGy, and 1.5 Gy, initial radiopharmaceutical activities of 3.11 Ci, 10.38 Ci, and 31.15Ci, respectively, were required. The internal dosimetry calculations showed that the absorbed radiation doses in organs with high radiopharmaceutical uptake or organs at risk (OAR) were below their dose constraint limits. 

Kata Kunci : Alzheimer's disease, thioflavin, molecular docking, internal dosimetry