Dr Benjamin Rotstein

Biographie

Intérêts de recherche

L’imagerie moléculaire des processus biochimiques dynamiques est utilisée pour évaluer les réponses des patients à divers traitements ainsi que pour rendre un diagnostic clinique et ce, pour des individus sains ou malades. Les radiotraceurs pour la tomographie par émission de positrons (TEP) ou la tomographie monophotonique d’émission (TEM) contiennent des isotopes radioactifs à courte durée et s’engagent dans des interactions moléculaires très spécifiques et sélectives avec des cibles enzymatiques ou des récepteurs protéiques in vivo. Ainsi, le développement de radiotraceurs exige l’apport de connaissances dans les domaines de la biochimie, de la chimie médicinale et de la conception de sonde, de la synthèse et la radiochimie, ainsi que l'analyse pharmacologique et l’imagerie. Basé sur la chimie radiopharmaceutique, notre laboratoire espère développer des stratégies et des méthodes afin d’appliquer nos résultats dans les domaines de la recherche en imagerie moléculaire nucléaire et du diagnostic clinique.

Les objectifs de recherche spécifiques que nous poursuivons sont :

• Établir des méthodes efficaces et pratiques afin d’incorporer les radio-isotopes dans des petites molécules qui peuvent par la suite être conjuguées à des biomolécules, et ce en focalisant sur les atomes suivants : carbone 11 (1/2 vie = 20 minutes) et le fluor 18 (1/2 vie = 110 minutes) ;
• Créer des sondes d’imagerie ciblées et sélectives pour des processus biochimiques pertinents de la cardiologie, la neuroscience et/ou l’oncologie pré-clinique ainsi que la recherche translationnelle et diagnostique ;
• Valider les images obtenues grâce à l’utilisation de biomarqueurs afin d’améliorer le profilage des maladies, le développement de médicaments et le suivi des réponses aux interventions thérapeutiques.

Notre laboratoire est situé à l’Institut de cardiologie de l’Université d’Ottawa. Ceci nous permet d’exploiter un ensemble complet d’infrastructures d’imagerie radiopharmaceutique et nucléaire. Les travaux de recherche de nos laboratoires sont interdisciplinaires, collaboratifs et visent à appliquer, et ce très rapidement, nos découvertes scientifiques fondamentales ayant un intérêt clinique.

Publications sélectionnées

• Rotstein, BH; Wang, L; Liu, RY; Patteson, J; Kwan, EE: Vasdev, N; Liang, SH. “Mechanistic studies and radiofluorination of structurally diverse pharmaceuticals with spirocyclic iodonium(III) ylides.” Chem. Sci. 2016, in press. doi: 10.1039/C6SC00197A.
• Wang, L; Jacobsen, O; Advic, D; Rotstein, BH; Weiss ID; Collier TL; Chen X; Vasdev, N; Liang, SH. “Ortho-stabilized ¹⁸F-azide click agents and application in PET imaging of single-stranded DNA aptamer.” Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 12777–12781.
• Rotstein, BH; Liang, SH; Belov, VV; Livni, E; Levine, DB; Bonab, AA; Papisov, MI; Perlis, RH; Vasdev, N. “Practical radiosynthesis and preclinical neuroimaging of [¹¹C]isradipine, a calcium channel antagonist.” Molecules 2015, 20, 9551–9559.
• Rotstein, BH; Stephenson, NA; Vasdev, N; Liang, SL. “Spirocyclic hypervalent iodine(III)-mediated radiofluorination of non-activated and hindered aromatics.” Nature Commun.2014, 5, 4365. doi: 10.1038/ncomms5365.
• Rotstein, BH; Wey, H-Y; Shoup, TM; Wilson, AA; Liang, SH; Hooker, JM; Vasdev, N. “PET imaging of fatty acid amide hydrolase with [¹⁸F]DOPP in non-human primates.” Mol. Pharmaceutics2014, 11, 3832–3838.
• Rotstein, BH; Hooker, JM; Woo, J; Collier, TL; Brady, TJ; Liang, SH; Vasdev, N. “Synthesis of [¹¹C]bexarotene by Cu‑mediated [¹¹C]carbon dioxide fixation and preliminary PET imaging.” ACS Med. Chem. Lett.2014, 5, 668–672.
• Rotstein, BH; Zaretsky, S; Rai, V; Yudin, AK. “Small ring heterocycles in multicomponent reactions.” Chem. Rev. 2014, 114, 8323–8359.
• Holland, JP; Liang, SH; Rotstein, BH; Collier, TL; Stephenson, NA; Greguric, I; Vasdev, N. “Alternative approaches for PET radiotracer development in Alzheimer’s disease: Imaging beyond plaque.” J. Labelled Compd. Radiopharm. 2014, 57, 323–331.
• Liang, SH; Collier, TL; Rotstein, BH; Lewis, R; Steck, M; Vasdev, N. “Rapid microfluidic flow hydrogenation for reduction or deprotection of ¹⁸F-labeled compounds.” Chem. Commun.2013, 49, 8755–8757.
• Rotstein, BH; Liang, SH; Holland, JP; Collier, TL; Hooker, JM; Wilson, AA; Vasdev, N. “¹¹CO₂ fixation: A renaissance in PET radiochemistry.” Chem. Commun.2013, 49, 5621–5629.
• Rotstein, BH; Mourtada, R; Kelley, SO; Yudin, AK. “Solvatochromic reagents for multicomponent reactions and their utility in the development of cell-permeable macrocyclic peptide vectors.” Chem. Eur. J.2011, 17, 12257–12261.
• Rotstein, BH; Rai, V; Hili, R; Yudin, AK. “Synthesis of peptide macrocycles using unprotected amino aldehydes.” Nature Protoc. 2010, 5, 1813–1822.