Koko-kehon biojakauman kuvantaminen NHP:ssä|125I SPECT

Sen ymmärtäminen, missä terapeuttinen aine jakautuu kehossa, on osa prekliinistä lääkekehitystä. Plasman farmakokinetiikka voi kuvata systeemistä altistusta, mutta se ei kerro itsestään mitään siitä, kuinka yhdiste leviää kudoksiin tai kuinka kudokseen liittyvä altistuminen muuttuu ajan myötä.

Perinteiset kudosten jakautumistutkimukset vastaavat tähän kysymykseen ottamalla näytteitä ja ex vivo -analyysiä kerätyistä elimistä. Molekyylikuvaus tarjoaa täydentävän reitin: sisällytä sopiva radionuklidi testituotteeseen, visualisoi ja kvantifioi sitten merkkiaineeseen liittyvä jakautuminen in vivo ja toista mittaus samassa eläimessä useissa aikapisteissä.

Tapaus Prisys Biotechnologiesin webinaaristaMolecular Imaging in NHP Models for Translational Drug Developmentkuvaa suonensisäisesti annettavaa lähestymistapaa¹²⁵Merkitsin -kädellisten kädellisten testiartikkelin. Tutkimus suunniteltiin seuraamaan koko-kehon jakautumista ajan kuluessa ja johtamaan elinten-tason mittauksia kuvantamistiedoista.

Tapaus osoittaa, kuinka molekyylikuvaus lisää pitkittäistä ja spatiaalista ulottuvuutta tavanomaiseen biojakaumatyöhön, mutta jättää ex vivo -vahvistuksen avoimeksi sitä tarvitseville tutkimuksille.

Huumeiden altistuminen ei ole tasaista koko kehossa. Jakaantuminen yksittäisiin elimiin ja kudoksiin vaikuttaa farmakologiseen toimintaan, kohteen sitoutumiseen, kohteen ulkopuoliseen-altistumiseen ja turvallisuuteen.

Tällä on eniten merkitystä modaliteeteille, joiden biologinen aktiivisuus riippuu kudoksen sijainnista. Biologiat, peptidit, vasta-aineet, vasta--pohjaiset terapeuttiset aineet, soluterapiat ja radioleimatut yhdisteet edellyttävät usein ymmärrystä siitä, kuinka annettu materiaali siirtyy verenkierrosta kohdekudoksiin ja ei-{2}}kohdekudoksiin.

Tavanomainen plasman PK kuvaa systeemistä altistumista parametrien, kuten Cmax, AUC ja puhdistuma, kautta. Plasman pitoisuus ei kuitenkaan ennusta kudosaltistusta. Kaksi yhdistettä, joilla on samanlaiset plasman PK-profiilit, voivat jakautua hyvin eri tavalla.

Biojakaumatutkimukset tarjoavat puuttuvan kerroksen vastaamalla eri kysymykseen: minne annettu materiaali menee ja miten sen kudokseen liittyvä signaali{0}}muuttuu ajan myötä?

Perinteisessä kudosjakauman tutkimuksessa käytetään ennalta määritettyjä terminaalipisteitä. Eläimet lopetetaan kussakin kohdassa, elimet kerätään ja testituotteen tai radioleimatun materiaalin määrä kvantifioidaan ex vivo.

Menetelmä pysyy vakiintuneena ja arvokkaana. Se antaa suoria mittauksia kerätyistä kudoksista ja tukee alavirran työtä, jota kuvantaminen yksin ei pysty tarjoamaan, mukaan lukien yksityiskohtaiset biokemialliset, histopatologiset tai solujen karakterisoinnit.

Sen rajoitus pitkittäistyölle on sisäänrakennettu suunnitteluun. Jokainen eläin toimittaa yleensä kudosdataa yhdessä terminaalissa ajankohtana, joten aikajakso vaatii erilaisia ​​eläimiä eri näytteenottopisteissä.

Molekyylikuvaus muuttaa kokeen ajallista rakennetta. Sopivasti radioleimatulla testituotteella sama kohde voidaan kuvata toistuvasti, jolloin saadaan aikaan havaintosarja riippumattomien päätemittausten sijaan.

Tämä -aihesuunnittelun sisällä antaa tietoa jäljittimen tilajakaumasta, elimeen- liittyvästä kertymisestä ja signaalin muutoksista ajan myötä. Prisys-verkkoseminaaritapaus havainnollistaa periaatetta koko-vartalolla¹²⁵I kuvantaminen NHP:ssä, sarjakuvauksen kuvaus useissa aikapisteissä, elintason kvantifiointi ja mikroannostutkimussuunnitelma.

Työnkulussa on neljä vaihetta: radionuklidin valinta, testituotteen radioleimaus, in vivo -kuvaus ja kuvatietojen kvantitatiivinen analyysi.

Radionuklidien valinta seuraa testiartikkelin molekyyliominaisuuksista, odotetusta biologisesta kinetiikasta ja kuvantamismenetelmästä. Webinaarissa esitelty molekyylikuvausalusta tukee sekä PET- että SPECT-radionuklideja, mm.¹⁸F, ⁶⁸Ga,⁶⁴Cu,⁸⁹Zr,¹²⁴I, ¹¹C, ¹³¹I, ¹²⁵minä ja^99mTc. Esityslistat¹²⁵I, jonka fyysinen puoliintumisaika on noin 59,4 päivää, ja nimeää peptidit, proteiinit ja vasta-aineet soveltuvien leimattujen yhdisteiden joukossa.

Pidemmälle{0}}eläville radionuklideille, kuten¹²⁵I, SPECT/CT voi visualisoida radioaktiivisesti leimatun materiaalin jakautumisen laajennetussa havaintoikkunassa. PET-radionuklidit, kuten¹⁸F, ⁶⁸Ga,⁶⁴Cu ja⁸⁹Zr tarjoaa erilaisia ​​puoliintumisajan, herkkyyden ja kuvantamisominaisuuksien yhdistelmiä, ja ne voivat sopia lyhyemmille tai keskipitkälle biologiselle aikaskaalalle.

Kuvan tuottaminen ei ole päätepiste. Kvantitatiivinen molekyylikuvaus riippuu kalibroinnista, hankintaprotokollasta, rekonstruktiosta, kiinnostavan-alueen-tai elinten segmentoinnista ja mitatun aktiivisuuden muuntamisesta biologisesti tulkittavissa olevaksi mittariksi.

Yksi biologisen jakautumisen tutkimuksessa laajalti käytetty mittari on injektoidun annoksen prosenttiosuus kudosgrammaa kohden (%ID/g). Se ilmaisee kudokseen liittyvää radioaktiivisuutta suhteessa annettuun aktiivisuuteen ja normalisoituu kudosmassaksi. Kun kuvantamistiedot on kalibroitu asianmukaisesti ja elinten tilavuudet tai massat voidaan arvioida, %ID/g antaa kvantitatiivisen viitekehyksen merkkiaineeseen liittyvän jakautumisen vertailemiseksi elinten ja aikapisteiden välillä.

Kuvan -johdettu kvantitoinnin tarkkuus riippuu useista asioista kerralla: radionuklidista, kuvantamisjärjestelmästä, hankinta- ja rekonstruktioparametreista, vaimennuksen ja sironnan korjauksesta, elinten segmentoinnista, kalibrointimenettelyistä ja tutkimusolosuhteista. Kuvista johdetut mittaukset tulisi siksi tulkita yksittäisen tutkimuksen validointikehyksen puitteissa.

Webinaaritapauksessa käytettiin suonensisäistä antoa¹²⁵-merkitsin testiartikkelin tutkittavaksikoko{0}}kehon kudosten jakautuminenNHP:ssä.

Sen sijaan, että kudoksia kerättiin yhdessä terminaalisessa pisteessä, kuvantaminen suoritettiin useissa aikapisteissä radioleimatun materiaalin seuraamiseksi pituussuunnassa. Tutkimus tuotti spatiaalista tietoa koko-kehon jakautumisesta samalla kun samoja eläimiä voitiin toistaa.

Kuvaustietoja käytettiin elimeen -liittyvän merkkiainesignaalin arvioimiseen ja elin-tason lääkesisällön laskemiseen mitatun oton perusteella. Tapaus havainnollistaa jakautumista tärkeimpien elinten välillä ja osoittaa, kuinka molekyylikuvaus tarjoaa sekä spatiaalista että ajallista tietoa, jota perinteinen terminaalinen näytteenotto ei yksinään tarjoa helposti.

Huomaa, että tämä esitettiin sovellusesimerkkinä molekyylikuvauksesta, ei tavanomaisen kudosanalyysin korvikkeena. Sen arvo on pitkittäisen in vivo -kerroksen lisäämisessä biojakauman tietoaineistoon.

¹²⁵Sopii biologisiin kysymyksiin, jotka ulottuvat lyhyen kuvantamisikkunan ohi. Sen suhteellisen pitkä fyysinen puoliintumisaika mahdollistaa radioleimatun materiaalin seurannan pitkiä aikoja. sopiva kuvantamisaikataulu riippuu edelleen testituotteen farmakokinetiikasta ja merkintästrategiasta.

In vivo -molekyylikuvaus lisää enemmän kuin kuvan lääkkeiden jakautumisesta. Sen tieteellinen arvo on paikkatietojen yhdistäminen toistuviin mittauksiin.

Ensinnäkin pitkittäinen kuvantaminen seuraa kudokseen liittyvän signaalin muutoksia saman kohteen sisällä, mikä vähentää eläinten välisen vaihtelun osuutta ajallisia muutoksia arvioitaessa.

Toiseksi koko{0}}kehon kuvantaminen tarjoaa tilakontekstin. Sen sijaan, että analyysi rajoitettaisiin päätekeräystä varten valittuihin elimiin, kuvantamiskenttä kattaa laajemman kuvan siitä, minne radioleimattu materiaali menee.

Kolmanneksi kvantitatiivinen kuva-analyysi tuottaa elinten{0}}tason mittauksia, jotka täydentävät plasman PK- ja tavanomaisia ​​kudoskonsentraatiotietoja. Tämä auttaa, kun tutkijoiden on yhdistettävä systeeminen altistuminen kudokseen liittyvään -altistukseen.

Lopuksi kuvantaminen voi antaa tietoa myöhempien päätetutkimusten suunnittelusta. Pitkittäinen kuvantaminen voi tunnistaa elimiä tai aikapisteitä, jotka edellyttävät yksityiskohtaisempaa ex vivo -karakterisointia, joten lopullinen näytteenotto voidaan rakentaa tiettyjen biologisten kysymysten ympärille ennalta määritettyjen oletusten sijaan.

Nämä käyttötavat vastaavat molekyylikuvantamisen laajempaa roolia prekliinisessä kehityksessä, joka on kuvattu webinaarissa, jossa kuvantaminen kattaa biologisen jakautumisen, farmakokinetiikan, kohteen sitoutumisen, farmakodynamiikan, tehon arvioinnin ja translaatioannoksen arvioinnin.

Molekyylikuvaus ei ole universaali korvike terminaalisen biologisen jakautumisen analyysille.

Kuva{0}}johdetut mittaukset edustavat toimintaa määritetyssä kuvantamistilavuudessa, ja niissä on kuvantamisjärjestelmän spatiaalinen resoluutio ja kvantitatiiviset rajoitukset. Kuvannolla on myös rajallinen kyky erottaa leimatun materiaalin solunulkoinen, solu- tai subsellulaarinen sijainti.

Ex vivo -analyysi tarjoaa suoria kudosmittauksia, ja se voidaan yhdistää histopatologiaan, autoradiografiaan, bioanalyysiin tai muihin kudos{0}}tason määrityksiin. Nämä menetelmät ovat edelleen tarpeellisia, kun vaaditaan lopullista kudospitoisuutta tai mekaanista karakterisointia.

Käytännössä näitä kahta käytetään peräkkäin tai yhdessä. Pitkittäinen molekyylikuvaus kuvaa koko-kehon jakautumista ja merkitsee tärkeitä elimiä ja aikapisteitä. kohdennettu terminaalinen kohortti toimittaa sitten suoria kudosmittauksia ja syvemmän mekaanisen karakterisoinnin.

Tällainen integroitu suunnittelu poimii enemmän tietoa jokaisesta eläimestä säilyttäen samalla ex vivo -menetelmien analyyttiset vahvuudet.

Radionuklidien valinnan tulisi seurata biologista kysymystä, ei pelkästään kuvantamismenetelmää.

Lyhytikäiset PET-radionuklidit, kuten¹⁸F sopii nopeisiin farmakokineettisiin tai reseptoriin{0}}sitoutumisprosesseihin. Pidemmät-PET-radionuklidit, kuten⁸⁹Zr voi olla hyödyllinen biologisten terapeuttisten aineiden hitaasti jakautumiseen, kun taas SPECT-radionuklidit, kuten¹²⁵Tarjoan laajennetut havaintoikkunat asianmukaisesti merkityille yhdisteille.

Webinaarissa kuvattu alusta kattaa koko yllä mainitun PET- ja SPECT-paneelin. Esityksessä painotetaan myös, että isotoopin valinta kuuluu samaan keskusteluun yhdisteen ominaisuuksien ja käyttötarkoituksen kanssa.

NHP-tutkimuksissa muita näkökohtia ovat leimauksen stabiilisuus, emomolekyylin biologisen aktiivisuuden säilyminen, spesifinen aktiivisuus, radiokemiallinen puhtaus, odotettu kudoskinetiikka, säteilyaltistus, kuvantamisherkkyys sekä toistuvan anestesian ja kuvantamisen toteutettavuus.

Kvantitatiivinen molekyylikuvaus yhdistää prekliinisen altistuksen translaatiopäätösten{0}}tekoon.

Webinaari esittelee koko-kehon biologisen jakautumisen kuvantamisen tietolähteenä kohde-kudosaltistuksen arvioimiseen, PK-mallinnukseen, allometrisiin huomioihin ja ensimmäiseksi-in-ihmisannoksen valinnassa.

Käsittele näitä sovelluksia osana integroitua translaatiotietoaineistoa, ei kliinisen annoksen itsenäisinä määrittäjinä. Kuva-johdettu altistumistiedot ovat informatiivisimpia tavanomaisen PK:n, farmakologian, kohteen sitoutumisen, turvallisuuden ja muun ei-kliinisen näytön ohella.

Translaatioarvo muodostuu kolmen altistuksen ulottuvuuden yhdistämisestä: verestä mitattu systeeminen altistus, kudoksissa havaittu alueellinen altistus ja ajallinen muutos kudokseen liittyvässä signaalissa.

Prisys Biotechnologies sisältää abiologisen jakautumisen kuvantamispalveluNHP-translaatiotutkimusalustaan, jossa se tukee tutkimuksia biologisesta jakautumisesta, keskushermoston altistumisesta, kohteen sitoutumisesta, taudin etenemisestä ja farmakodynaamisesta arvioinnista.

Alustassa yhdistyvät radioleimausominaisuudet suurten{0}}eläinten PET/CT- ja SPECT/CT-kuvauksiin. Webinaarin materiaalit kuvaavatPET/SPECT-merkkiaineen tuotantoja pienten molekyylien, peptidien, proteiinien, makromolekyylien, nanomateriaalien ja vasta-aineiden merkitseminen sekä suurten{0}}eläinten multimodaalinen kuvantamisominaisuus.

NHP-tutkimuksissa molekyylikuvaus voidaan integroida tavanomaisten farmakologian ja PK/PD-arviointien kanssa, mikä lisää täydentävää spatiaalista tietoa ilman, että jokainen pitkittäinen havainto on riippuvainen terminaalisen kudoksen keräämisestä.

Laajempi Prisys-kuvausalusta sisältää MRI-, CT-, DSA- ja muita kliinisiä{0}}vastaavia kuvantamismenetelmiä, jotka tukevat pitkittäistä arviointia useilla hoitoalueilla.

Koko-kehon molekyylikuvaus antaa kvantitatiivisen pitkittäisen kuvan lääkkeiden biologisesta jakautumisesta kädellisissä. The¹²⁵I tapausPrisysAnatomian ulkopuolellawebinaarinäyttää, kuinka SPECT-sarjakuvaus seuraa radioaktiivisesti leimatun lääkkeen jakautumista kehossa ja tuottaa -elintason tietoja samoista eläimistä.

Se ei poista tavanomaisen ex vivo -analyysin tarvetta. Se lisää toisiaan täydentävän spatiaalisen ja ajallisen tiedon kerroksen, joka vahvistaa biologista jakautumista koskevien tutkimusten tulkintaa ja suunnittelua.

Translationaalista lääkekehitystä varten pitkittäisen kuvantamisen yhdistäminen systeemiseen PK:hen, kudosanalyysiin ja farmakodynaamisiin päätepisteisiin antaa integroidumman kuvan lääkkeen altistumisesta annostelusta kohdekudokseen.

Ota yhteyttä Prisys Biotechiin