Obrazowanie biodystrybucji całego ciała-w NHP|125I SPEK

Zrozumienie, gdzie lek jest dystrybuowany w organizmie, jest częścią przedklinicznego opracowywania leku. Farmakokinetyka osocza może opisywać narażenie ogólnoustrojowe, ale sama w sobie nie mówi nic o tym, w jaki sposób związek rozprzestrzenia się w tkankach ani o tym, jak narażenie związane z tkanką- zmienia się w czasie.

Tradycyjne badania dystrybucji tkanek odpowiadają na to pytanie poprzez pobieranie próbek końcowych i analizę ex vivo pobranych narządów. Obrazowanie molekularne oferuje metodę uzupełniającą: włączenie odpowiedniego radionuklidu do badanego artykułu, następnie wizualizacja i ilościowe określenie rozkładu znacznika-in vivo oraz powtórzenie pomiaru u tego samego zwierzęcia w wielu punktach czasowych.

Przypadek z webinaru Prisys BiotechnologiesObrazowanie molekularne w modelach NHP na potrzeby opracowywania leków o translacjiilustruje podejście z podawaniem dożylnym¹²⁵Oznaczyłem-produkt testowy dotyczący-naczelnych innych niż ludzie. Badanie miało na celu śledzenie rozkładu-w całym ciele w czasie i uzyskiwanie pomiarów na poziomie narządów-na podstawie danych obrazowych.

Przypadek pokazuje, jak obrazowanie molekularne dodaje wymiar podłużny i przestrzenny do konwencjonalnych prac związanych z biodystrybucją, pozostawiając jednocześnie możliwość potwierdzenia ex vivo w przypadku badań, które tego potrzebują.

Ekspozycja na lek nie jest jednakowa w całym organizmie. Dystrybucja do poszczególnych narządów i tkanek wpływa na aktywność farmakologiczną, zaangażowanie celu,-narażenie poza celem i bezpieczeństwo.

Ma to największe znaczenie w przypadku modalności, których aktywność biologiczna zależy od lokalizacji tkanki. Leki biologiczne, peptydy, przeciwciała, leki na bazie-przeciwciał, terapie komórkowe i związki znakowane radioaktywnie często wymagają zrozumienia, w jaki sposób podany materiał przemieszcza się z krążenia do tkanek docelowych i nie-docelowych.

Konwencjonalna PK w osoczu opisuje ekspozycję ogólnoustrojową poprzez parametry takie jak Cmax, AUC i klirens. Stężenie w osoczu nie pozwala jednak przewidzieć narażenia tkanki. Dwa związki o podobnych profilach PK w osoczu mogą dystrybuować się bardzo różnie.

Badania biodystrybucji uzupełniają brakującą warstwę, odpowiadając na inne pytanie: dokąd trafia podany materiał i jak zmienia się sygnał związany z tkanką-w czasie?

W konwencjonalnym badaniu dystrybucji tkanek wykorzystuje się predefiniowane końcowe punkty czasowe. Zwierzęta poddaje się eutanazji w każdym punkcie, pobiera się narządy i ilość badanego artykułu lub materiału znakowanego radioaktywnie określa się ilościowo ex vivo.

Metoda pozostaje ustalona i cenna. Zapewnia bezpośrednie pomiary z pobranych tkanek i wspiera dalsze prace, których nie jest w stanie zapewnić samo obrazowanie, w tym szczegółową charakterystykę biochemiczną, histopatologiczną lub komórkową.

Jego ograniczenie do pracy wzdłużnej jest wbudowane w projekt. Każde zwierzę zazwyczaj dostarcza dane dotyczące tkanek w jednym końcowym punkcie czasowym, więc przebieg czasowy wymaga różnych zwierząt w różnych punktach pobierania próbek.

Obrazowanie molekularne zmienia strukturę czasową eksperymentu. Dzięki odpowiednio oznakowanemu radioaktywnie artykułowi testowemu można wielokrotnie obrazować ten sam obiekt, uzyskując sekwencję obserwacji zamiast niezależnych pomiarów końcowych.

Projekt-obiektu dostarcza informacji na temat przestrzennego rozmieszczenia znacznika, akumulacji-narządu i zmiany sygnału w czasie. Przypadek webinaru Prisys ilustruje tę zasadę dotyczącą całego-ciała¹²⁵I obrazowanie w NHP, opisujące obrazowanie seryjne w wielu punktach czasowych, ocenę ilościową na poziomie narządu i projekt badania mikrodawkowego.

Przebieg pracy składa się z czterech etapów: wybór radionuklidu, radioznakowanie artykułu testowego, obrazowanie in vivo i analiza ilościowa danych obrazu.

Wybór radionuklidów wynika z właściwości molekularnych badanego obiektu, oczekiwanej kinetyki biologicznej i sposobu obrazowania. Platforma obrazowania molekularnego zaprezentowana na webinarze obsługuje zarówno radionuklidy PET, jak i SPECT, m.in¹⁸F, ⁶⁸Ga,⁶⁴Cu,⁸⁹Zr,¹²⁴I, ¹¹C, ¹³¹I, ¹²⁵ja i^99mTc. Listy prezentacji¹²⁵I o fizycznym okresie półtrwania- wynoszącym około 59,4 dnia i zalicza peptydy, białka i przeciwciała do odpowiednich znakowanych związków.

W przypadku-dłużej żyjących radionuklidów, takich jak¹²⁵I, SPECT/CT może wizualizować rozkład znakowanego radioaktywnie materiału w rozszerzonym oknie obserwacyjnym. Radionuklidy PET, takie jak¹⁸F, ⁶⁸Ga,⁶⁴Cu i⁸⁹Zr oferują różne kombinacje-okresu półtrwania, czułości i charakterystyki obrazowania i mogą odpowiadać krótszym lub pośrednim biologicznym skalom czasu.

Stworzenie obrazu nie jest punktem końcowym. Ilościowe obrazowanie molekularne zależy od kalibracji, protokołów akwizycji, rekonstrukcji,-interesującego obszaru-regionu lub segmentacji narządów oraz konwersji zmierzonej aktywności na metrykę dającą się zinterpretować biologicznie.

Jednym z mierników szeroko stosowanych w badaniach biodystrybucji jest procent wstrzykniętej dawki na gram tkanki (% ID/g). Wyraża radioaktywność związaną z tkanką-w stosunku do podanej aktywności i normalizuje się do masy tkanki. Tam, gdzie dane obrazowe są odpowiednio skalibrowane i można oszacować objętości lub masy narządów, %ID/g stanowi ilościową podstawę do porównywania rozkładu związanego ze znacznikami-w narządach i punktach czasowych.

Dokładność-oznaczeń ilościowych na podstawie obrazu zależy od kilku czynników jednocześnie: radionuklidu, systemu obrazowania, parametrów akwizycji i rekonstrukcji, tłumienia i korekcji rozproszenia, segmentacji narządów, procedur kalibracji i warunków badania. Pomiary uzyskane na podstawie obrazów należy zatem interpretować w ramach walidacji indywidualnego badania.

W przypadku webinaru zastosowano lek podawany dożylnie¹²⁵Oznaczyłem-artykuł testowy do sprawdzeniadystrybucja tkanki-w całym cielew NHP.

Zamiast zbierać tkanki w jednym końcowym punkcie czasowym, obrazowanie wykonywano w wielu punktach czasowych, aby śledzić wzdłużnie znakowany radioaktywnie materiał. W wyniku badania uzyskano informacje przestrzenne dotyczące-rozmieszczenia całego ciała, umożliwiając jednocześnie wielokrotną obserwację tych samych zwierząt.

Dane obrazowe wykorzystano do oceny sygnału znacznika-powiązanego z narządami i obliczenia zawartości leku na poziomie narządu na podstawie zmierzonego wychwytu. Przypadek ilustruje rozmieszczenie w głównych narządach i pokazuje, w jaki sposób obrazowanie molekularne dostarcza informacji zarówno przestrzennych, jak i czasowych, których samo konwencjonalne pobieranie próbek końcowych nie jest łatwe do uzyskania.

Należy zauważyć, że zostało to przedstawione jako przykład zastosowania obrazowania molekularnego, a nie jako zamiennik konwencjonalnej analizy tkanek. Jego wartość polega na dodaniu podłużnej warstwy in vivo do zbioru danych dotyczących biodystrybucji.

¹²⁵Odpowiadam na pytania biologiczne, które wykraczają poza krótkie okno obrazowania. Jego stosunkowo długi okres półtrwania-umożliwia śledzenie materiału znakowanego radioaktywnie przez dłuższy czas; odpowiedni harmonogram obrazowania nadal zależy od farmakokinetyki badanego artykułu i strategii znakowania.

Obrazowanie molekularne in vivo daje więcej niż tylko obraz dystrybucji leku. Jego wartość naukowa polega na łączeniu informacji przestrzennej z wielokrotnymi pomiarami.

Po pierwsze, obrazowanie podłużne śledzi zmiany w sygnale-powiązanym z tkanką u tego samego obiektu, co zmniejsza udział-zmienności między zwierzętami podczas oceny zmian czasowych.

Po drugie, obrazowanie-całego ciała zapewnia kontekst przestrzenny. Zamiast ograniczać analizę do narządów wybranych do pobrania końcowego, pole obrazowania zapewnia szerszy obraz tego, dokąd trafia znakowany radioaktywnie materiał.

Po trzecie, ilościowa analiza obrazu generuje pomiary na poziomie-narządów, które uzupełniają dane dotyczące PK w osoczu i konwencjonalnego stężenia w tkankach. Pomaga to, gdy badacze muszą powiązać narażenie ogólnoustrojowe z narażeniem-tkankowym.

Wreszcie obrazowanie może pomóc w projektowaniu kolejnych badań końcowych. Obrazowanie podłużne może identyfikować narządy lub punkty czasowe, które wymagają bardziej szczegółowej charakterystyki ex vivo, dzięki czemu końcowe pobieranie próbek można oprzeć na konkretnych kwestiach biologicznych, a nie na z góry określonych założeniach.

Zastosowania te odpowiadają szerszej roli obrazowania molekularnego w rozwoju przedklinicznym opisanej na seminarium internetowym, gdzie obrazowanie obejmuje biodystrybucję, farmakokinetykę, zaangażowanie celu, farmakodynamikę, ocenę skuteczności i ocenę dawki translacyjnej.

Obrazowanie molekularne nie zastępuje uniwersalnej analizy końcowej biodystrybucji.

Pomiary-obrazowe reprezentują aktywność w określonej objętości obrazowania i niosą ze sobą rozdzielczość przestrzenną oraz ograniczenia ilościowe systemu obrazowania. Obrazowanie ma również ograniczoną zdolność do rozróżnienia lokalizacji zewnątrzkomórkowej, komórkowej lub subkomórkowej znakowanego materiału.

Analiza ex vivo zapewnia bezpośrednie pomiary tkanek i można ją połączyć z histopatologią, autoradiografią, bioanalizą lub innymi testami-na poziomie tkanki. Metody te pozostają konieczne, gdy wymagane jest ostateczne stężenie tkanki lub charakterystyka mechanistyczna.

W praktyce oba są używane sekwencyjnie lub razem. Podłużne obrazowanie molekularne charakteryzuje-rozmieszczenie całego ciała i wskazuje najważniejsze narządy i punkty czasowe; docelowa kohorta końcowa zapewnia następnie bezpośrednie pomiary tkanek i głębszą charakterystykę mechaniczną.

Zintegrowany projekt tego rodzaju pozwala uzyskać więcej informacji od każdego zwierzęcia, zachowując jednocześnie analityczne zalety metod ex vivo.

Wybór radionuklidów powinien uwzględniać kwestie biologiczne, a nie samą metodę obrazowania.

Krótko-radionuklidy PET, takie jak¹⁸F odpowiadają szybkim procesom farmakokinetycznym lub-wiązania receptora. Dłużej-żywotne radionuklidy PET, takie jak⁸⁹Zr może być przydatny do powolnej dystrybucji biologicznych środków terapeutycznych, natomiast radionuklidy SPECT, takie jak¹²⁵Zapewniam rozszerzone okna obserwacyjne dla odpowiednio oznakowanych związków.

Platforma opisana na webinarze obejmuje pełen zakres wymienionych powyżej paneli PET i SPECT. W prezentacji podkreślono również, że dobór izotopów należy do tej samej dyskusji, co charakterystyka związku i zamierzone zastosowanie.

W przypadku badań NHP dodatkowe kwestie obejmują stabilność znakowania, zachowanie aktywności biologicznej cząsteczki macierzystej, aktywność specyficzną, czystość radiochemiczną, oczekiwaną kinetykę tkanki, ekspozycję na promieniowanie, czułość obrazowania oraz możliwość wielokrotnego znieczulenia i obrazowania.

Ilościowe obrazowanie molekularne łączy ekspozycję przedkliniczną z podejmowaniem decyzji dotyczących translacji.

Podczas seminarium internetowego przedstawiono obrazowanie-biodystrybucji całego ciała jako źródło informacji do oceny-narażenia docelowej tkanki, modelowania PK, rozważań allometrycznych i pierwszego-w-doborze dawki u ludzi.

Traktuj te aplikacje jako część zintegrowanego zbioru danych translacyjnych, a nie jako samodzielne czynniki determinujące dawkę kliniczną. Informacje-o ekspozycji pochodzące z obrazu dostarczają najwięcej informacji obok konwencjonalnych dowodów farmakologicznych, farmakologicznych, zaangażowania docelowego, bezpieczeństwa i innych dowodów nieklinicznych.

Wartość translacyjna sprowadza się do połączenia trzech wymiarów narażenia: narażenia ogólnoustrojowego mierzonego we krwi, narażenia przestrzennego obserwowanego w tkankach i czasowej zmiany sygnału powiązanego- z tkanką.

Prisys Biotechnologies obejmuje:usługa obrazowania biodystrybucjina swoją platformę badań translacyjnych NHP, gdzie wspiera badania dotyczące biodystrybucji, narażenia na OUN, działania docelowego, postępu choroby i oceny farmakodynamicznej.

Platforma łączy możliwości znakowania radioaktywnego z obrazowaniem-PET/CT i SPECT/CT dużych zwierząt. Materiały webinarowe opisująProdukcja znaczników PET/SPECTi znakowanie małych cząsteczek, peptydów, białek, makrocząsteczek, nanomateriałów i przeciwciał, a także możliwości obrazowania multimodalnego dużych-zwierząt.

W ramach badań NHP obrazowanie molekularne można zintegrować z konwencjonalną farmakologią i ocenami PK/PD, dodając uzupełniające informacje przestrzenne bez uzależniania każdej obserwacji podłużnej od końcowego pobrania tkanki.

Szersza platforma obrazowania Prisys obejmuje MRI, CT, DSA i inne kliniczne-równoważne metody obrazowania, które umożliwiają ocenę podłużną w wielu obszarach terapeutycznych.

Obrazowanie molekularne-całego ciała umożliwia ilościowy, podłużny odczyt biodystrybucji leków u-naczelnych. The¹²⁵Mam przypadek wPrisysPoza anatomiąwebinariumpokazuje, jak seryjne obrazowanie SPECT śledzi dystrybucję znakowanego radioaktywnie leku w organizmie i generuje informacje na poziomie-narządów tych samych zwierząt.

Nie eliminuje to potrzeby konwencjonalnej analizy ex vivo. Dodaje uzupełniającą warstwę danych przestrzennych i czasowych, która wzmacnia sposób interpretacji i projektowania badań biodystrybucji.

W przypadku translacyjnego opracowywania leków połączenie obrazowania podłużnego z ogólnoustrojową PK, analizą tkanek i farmakodynamicznymi punktami końcowymi daje bardziej zintegrowany obraz narażenia na lek od podania do tkanki docelowej.

Skontaktuj się z Prisys Biotech