Imiwno-PET mewn Modelau NHP ar gyfer Datblygu Gwrthgyrff

Mae therapiwteg sy'n seiliedig ar wrthgyrff bellach yn cynnwys gwrthgyrff monoclonaidd confensiynol (mAbs), gwrthgyrff deubenodol, cyfuniadau cyffuriau gwrthgyrff (ADCs), a biolegau peirianyddol eraill. Wrth i fformatau moleciwlaidd dyfu'n fwy cymhleth, mae gwybod i ble mae gwrthgorff yn teithio ar ôl ei roi, ac a yw'n cyrraedd y targed biolegol arfaethedig, wedi dod yn gwestiwn sy'n codi dro ar ôl tro wrth ddatblygu cyffuriau rhag-glinigol.

Mae astudiaethau ffarmacocinetig confensiynol (PK) yn mesur crynodiadau gwrthgyrff mewn plasma neu serwm. Mae'r mesuriadau hyn yn disgrifio datguddiad systemig, clirio, a hanner-bywyd, ond maent yn rhoi gwybodaeth gyfyngedig am sut mae gwrthgorff yn dosbarthu ar draws meinweoedd.

Mae imiwno{0}}tomograffeg allyriadau positron (Imiwno-PET) yn mynd i'r afael â rhan o'r bwlch hwn. Trwy radiolabelu gwrthgorff neu wrthgorff-chwiliwr targedu, gall PET ddelweddu a meintioli ei ddosbarthiad ar draws y corff ar draws sawl pwynt amser. Pan fydd yr olrheiniwr yn cadw priodweddau rhwymol targed, gall y data delweddu ddisgrifio hygyrchedd meinwe, defnydd cysylltiedig â tharged, a'r berthynas rhwng datguddiad systemig a dosbarthiad meinwe.

Mewn-primatiaid nad ydynt yn ddynol (NHPs), mae Immuno-PET-yn addas iawn oherwydddelweddu moleciwlaiddgellir ei gyfuno â plasma PK, delweddu anatomegol, biomarcwyr meinwe, a phenawdau ffarmacodynamig o fewn un astudiaeth drosiadol.

Y cwestiwn yw nid yn unig ble mae'r gwrthgorff yn mynd, ond a yw'n cyrraedd y feinwe arfaethedig, yn ymgysylltu â'r targed perthnasol, ac yn cynhyrchu dosbarthiad sy'n gyson â'i ffarmacoleg arfaethedig.

Mae Plasma PK yn parhau i fod yn elfen graidd o ddatblygiad bioleg. Mae paramedrau megis Cmax, AUC, clirio, a hanner-oes yn disgrifio datguddiad systemig ac yn cefnogi dewis dos a modelu ymateb datguddiad.

Fodd bynnag, nid yw amlygiad systemig o reidrwydd yn rhagweld amlygiad meinwe.

Gall gwrthgorff aros mewn cylchrediad am gyfnod estynedig tra'n arddangos proffiliau derbyniad gwahanol iawn ar draws organau. Gall mynegiant targed, athreiddedd fasgwlaidd, pensaernïaeth meinwe, rhyngweithiadau derbynnydd Fc, mewnoliad cyfryngol antigen, a defnydd amhenodol siapio dosbarthiad meinwe bob un.

Mae hyn yn creu gwahaniaeth rhwngPK systemigaffarmacoleg lefel meinwe.

Ar gyfer therapiwteg gwrthgyrff, mae sawl cwestiwn yn aml yn parhau i fod yn agored ar ôl dadansoddiad PK confensiynol:

• A yw'r gwrthgorff yn cyrraedd y meinwe darged?
• A yw'r targed moleciwlaidd yn hygyrch i'r gwrthgorff in vivo?
• A yw mynegiant targed yn amrywio rhwng meinweoedd neu friwiau?
• A yw'r nifer sy'n cael ei ddefnyddio wedi'i dargedu'n bennaf-yn gyfryngol neu'n amhenodol?
• A yw mynegiant targed uchel mewn meinweoedd normal yn effeithio ar ddosbarthiad?
• Sut mae cymeriant meinwe yn newid dros amser?

Mae samplu meinwe terfynell yn ateb rhai o'r rhain, ond fel arfer ar ychydig o bwyntiau amser dethol ac mewn set gyfyngedig o feinweoedd. Mae imiwno{1}}PET yn ychwanegu persbectif hydredol, anfewnwthiol trwy olrhain sut mae gwrthgorff neu stiliwr targedu radio-label yn dosbarthu dros amser.

Mae'r bwlch bwysicaf ar gyfer biolegau gydag amseroedd cylchrediad hir a phatrymau dosbarthu meinwe cymhleth.

Mae imiwno{0}}PET yn cyfuno priodweddau adnabod moleciwlaidd gwrthgyrff â sensitifrwydd a galluoedd meintiol tomograffeg allyrru positronau.

Mewn astudiaeth nodweddiadol, mae chwiliwr sy'n deillio o wrthgorff monoclonaidd neu wrthgorff wedi'i labelu â radioniwclid sy'n allyrru positron. Ar gyfer gwrthgyrff cyfan, radioniwclidau sy'n byw'n hirach fel zirconium-89 (⁸⁹Zr) yn cael eu defnyddio'n gyffredin oherwydd bod eu hanner-bywyd ffisegol yn cyfateb i ddosbarthiad cymharol araf a cineteg clirio moleciwlau IgG.

^89Zrmae ganddo hanner-bywyd corfforol o tua 3.3 diwrnod, sy'n cefnogi delweddu dros sawl diwrnod ar ôl ei roi. Mae hyn yn ei gwneud yn ddefnyddiol ar gyfer astudiaethau dosbarthiad meinwe gohiriedig, er bod y radioniwclid optimaidd yn dibynnu ar y fformat moleciwlaidd, cineteg fiolegol, cemeg labelu, ac amcan yr astudiaeth. Mae adolygiad Carmon ac Azhdarinia 2018 yn nodi hynny⁸⁹Mae Zr yn radioniwclid a ddefnyddir yn aml ar gyfer delweddu gwrthgyrff oherwydd bod ei hanner{0}}oes yn caniatáu oedi wrth ddelweddu ac asesu bio-ddosbarthiad gwrthgyrff dros ffenestr estynedig.

Mae llif gwaith Imiwno-PET nodweddiadol yn cynnwys:

Dewis gwrthgyrff → Radiolabelu → Gweinyddu → Delweddu cyfresol PET → Cyd-gofrestru anatomegol → Dadansoddiad meintiol → Bioddosbarthu a thargedu-dehongli ymgysylltu

Gall y darlleniad delweddu gynnwys crynodiad gweithgarwch rhanbarthol, SUV, cymarebau meinwe{{0}i-cefndir, amser-cromliniau gweithgaredd, a pharamedrau meintiol eraill. Gall dadansoddiadau mwy datblygedig ymgorffori modelu cinetig neu gymariaethau â mesuriadau meinwe plasma PK a ex vivo.

Nid yw signal PET yr un peth â chrynodiad gwrthgorff therapiwtig cyfan mewn meinwe. Mae angen rhoi cyfrif am fetaboledd radiolabel, defnydd amhenodol, gweithgaredd pwll gwaed, sefydlogrwydd olrhain, ac unrhyw wahaniaethau rhwng y stiliwr delweddu a'r moleciwl therapiwtig.

Mantais ymarferol Imiwno{0}}PET yw ei fod yn symud y dadansoddiad y tu hwnt i symlbio-ddosbarthiad-corff cyfan.

Ar gyfer gwrthgyrff wedi'u targedu, gall y defnydd o feinwe adlewyrchu sawl proses sy'n gorgyffwrdd:

Cylchrediad systemig → Cyflenwi meinweoedd → Hygyrchedd targed → Rhwymo gwrthgyrff → Mewnoli neu gadw → Clirio

Gall signal PET uchel mewn meinwe darged ddangos cyflenwad ffafriol, ond nid yw ynddo'i hun yn profi ymgysylltiad targed ffarmacolegol.

Er mwyn cryfhau dehongliad, gellir cyfuno data Imiwno-PET â mesuriadau annibynnol megis mynegiant derbynnydd, biomarcwyr meinwe, imiwn-histocemeg, bio-ddosbarthiad ex vivo, neu brofion deiliadaeth derbynyddion.

Mae rhaglenni ADC yn dibynnu ar yr haen hon o dystiolaeth yn arbennig. Mae ADC yn dibynnu ar amlygiad systemig, hygyrchedd antigen targed, rhwymo gwrthgyrff, mewnoli, masnachu mewngellol, a rhyddhau llwyth tâl dilynol.

Mae adolygiad Carmon ac Azhdarinia 2018 yn disgrifio sut⁸⁹Mae Zr{0}}imiwn-PET wedi cael ei ddefnyddio i werthuso-biodosraniad y corff cyfan, ffarmacocineteg, a thargedu tiwmoriaid o wrthgyrff ac ADCs. Mae hefyd yn codi’r posibilrwydd o ddefnyddio delweddu moleciwlaidd i nodweddu heterogenedd targed a chefnogi-strategaethau dewis cleifion.

Mae'n well edrych ar imiwno-PET feldull delweddu swyddogaethol sy'n cyd-fynd â mesuriadau moleciwlaidd a histolegol, nid rhywbeth annibynnol yn eu lle.

Mae'r hyn y mae Immuno{0}}PET yn ei ychwanegu yn dibynnu ar y dechnoleg delweddu ac ar y model biolegol a ddefnyddir.

Mae astudiaethau NHP yn cynniglleoliad trosiadol defnyddiol ar gyfer bio-ddosbarthu gwrthgyrffoherwydd eu bod yn cefnogi delweddu cyfresol ynghyd â ffarmacoleg gonfensiynol, dadansoddi biofarcwyr, a, phan fo cyfiawnhad gwyddonol, samplu meinwe.

Mae NHPs hefyd yn caniatáu protocolau delweddu sy'n agosach at raddfa a llif gwaith astudiaethau PET clinigol na'r mwyafrif o fodelau anifeiliaid llai. Mae maint corff mwy yn darparu digon o wahaniad anatomegol ar gyfer delweddu lefel organ, ac mae delweddu hydredol yn caniatáu i bob anifail wasanaethu fel ei gyfeiriad ei hun ar draws sawl pwynt amser.

Mae angen gwerthuso perthnasedd y model NHP o hyd fesul achos- Gall gwahaniaethau traws-rywogaeth mewn mynegiant targed, adnabod epitope, rhyngweithiadau derbynyddion Fc, a ffarmacoleg gwrthgyrff ddylanwadu ar sut mae data Imiwno-PET yn cael ei ddehongli.

Am y rheswm hwn, dylid cadarnhau nodweddion croes-adweithiol a rhwymo targed yn y rhywogaeth NHP a ddewiswyd cyn defnyddio'r model ar gyfer delweddu targed meintiol-penodol.

Nid model NHP sy'n berthnasol yn fiolegol yw un y gellir canfod y gwrthgorff ynddo yn unig. Mae'n un lle mae'r rhyngweithiad moleciwlaidd sy'n cael ei astudio yn ddigon tebyg i'r mecanwaith clinigol arfaethedig.

Gall delweddu PET cyfresol fapio dosbarthiad cymharol gwrthgorff radiolabelu ar draws organau a meinweoedd mawr, gan ategu PK plasma ac astudiaethau bio-ddosbarthu ex vivo confensiynol.

Gall y data canlyniadol helpu i wahaniaethu rhwng dosbarthiad ffisiolegol disgwyliedig a chroniad anarferol a nodi meinweoedd sy'n gwarantu ymchwiliad ychwanegol.

Ar gyfer -gwrthgyrff targed penodol, gall delweddu ddangos a yw'r targed yn hygyrch in vivo.

Mae hyn yn wahanol i ddangos mynegiant targed mewn sampl meinwe. Mae imiwnohistocemeg a phrofion ex vivo tebyg yn cadarnhau presenoldeb, tra bod Imiwno-PET yn ychwanegu hygyrchedd in vivo a chroniad gwrthgyrff.

Gall mynegiant targed amrywio ymhlith meinweoedd, briwiau, neu gamau afiechyd.

Mae hyn bwysicaf mewn oncoleg, lle nad yw un biopsi bob amser yn cynrychioli mynegiant targed ar draws briwiau. Gall delweddu-corff cyfan fapio dosbarthiad targed ar draws briwiau mewn ffyrdd na all sampl meinwe sengl.

Gall fod gan wrthgyrff gwahanol a gyfeirir at yr un targed wahanol gysylltiadau, adnabyddiaeth epitope, nodweddion mewnoli, neu ddosbarthiad meinwe.

Gellir ymgorffori imiwno{0}PET-mewn-strategaethau dewis ymgeiswyr drwy gymharu'r nifer sy'n cael meinwe a thargedu-dosbarthiad cysylltiedig cyn symud moleciwl ymlaen i gamau datblygu mwy dwys o ran adnoddau.

CysylltuImmuno-PET i'r fframwaith delweddu PK/PD ehangachmaterion ar gyfer rhesymu trosiadol.

Fel y trafodwyd yn yr erthygl berthnasol Delweddu-Asesiad PK/PD Seiliedig mewn Archesgobion Di-Dynol, mae plasma PK confensiynol yn disgrifio datguddiad systemig, tra bod delweddu yn ychwanegu gwybodaeth ofodol a hydredol am ddosbarthiad meinwe.

Ar gyfer datblygiad gwrthgyrff, gellir ymestyn y berthynas hon:

Plasma PK → Bioddosbarthiad Meinwe → Hygyrchedd Targed → Ymgysylltiad Targed → Ymateb Ffarmacodynamig

Mae pob cam yn ateb cwestiwn gwahanol.Mae Plasma PK yn disgrifio faint o wrthgorff sy'n bresennol mewn cylchrediad.Mae delweddu PK yn dangos ble mae'r gwrthgorff wedi'i labelu yn cael ei ddosbarthu a sut mae'r dosbarthiad hwnnw'n newid dros amser.

Targed{0}}Imiwnedd Penodol-Gall PET ddarparu tystiolaeth o'r niferoedd sy'n gysylltiedig â'r targed pan fydd yr olrheiniwr a'r dyluniad arbrofol yn cefnogi dehongliad o'r fath.

Yna mae mesuriadau ffarmacodynamig yn pennu a yw rhyngweithio targed yn trosi'n ymateb biolegol mesuradwy.

Mae'r fframwaith integredig hwn yn fwyaf defnyddiol ar gyfer biolegau y mae eu gweithgaredd therapiwtig yn dibynnu ar dreiddiad meinwe neu hygyrchedd targed moleciwlaidd.

Mae imiwno{0}}PET yn fethodoleg bwerus, ond mae angen ystyried sawl ffactor technegol wrth ddylunio a dehongli astudiaethau.

Gall radio-labelu newid ymddygiad biolegol gwrthgorff. Dylid nodweddu'r olrheiniwr wedi'i labelu ar gyfer imiwn-adweithedd, affinedd, sefydlogrwydd, a phriodweddau perthnasol eraill cyn ei ddefnyddio.

Ar gyfer rhaglenni ADC, ystyriaeth ychwanegol yw nad yw'r gwrthgorff delweddu a'r ADC therapiwtig o reidrwydd yn foleciwlau union yr un fath. Gall cyfuniad o lwyth tâl newid priodweddau moleciwlaidd, gan gynnwys ffarmacocineteg a sefydlogrwydd.

O ganlyniad, ni ddylid cymryd yn awtomatig bod bioddosbarthiad gwrthgorff noeth â label radio yn union yr un fath â bioddosbarthiad yr ADC cyfatebol.

Mae'r cyfyngiad hwn wedi'i ddogfennu yn llenyddiaeth Imiwno-PET (ee, Carmon ac Azhdarinia, 2018) ac mae'n haeddu sylw pan fydd canfyddiadau delweddu yn cael eu trosi'n gasgliadau therapiwtig.

Gall mynegiant targed uchel mewn meinweoedd arferol ddylanwadu'n sylweddol ar ddosbarthiad a chlirio gwrthgyrff.

Mae targed{0}}gwarediad cyffuriau cyfryngol (TMDD) yn disgrifio'r patrwm hwn: meinwe-defnydd penodol sy'n dargyfeirio oddi wrth ddosbarthiad amhenodol. Gall delweddu ddangos y patrwm, ond mae dehongli meintiol yn gofyn am gyd-destun ffarmacolegol priodol.

Oherwydd bod gwrthgyrff yn cylchredeg am gyfnodau hir, gall gweithgaredd fasgwlaidd ddominyddu'r signal PET ar adegau amser delweddu cynnar.

Dyma un rheswm pam mae delweddu hydredol a segmentu anatomegol priodol yn bwysig wrth ddehongli cymeriant meinwe.

Mae cymarebau SUV a meinwe-i-gefndir yn fesurau meintiol defnyddiol, ond nid ydynt o reidrwydd yn rhoi disgrifiad cyflawn o cineteg gwrthgyrff.

Yn dibynnu ar y cwestiwn ymchwil, gall cromliniau gweithgaredd amser, modelu cinetig, swyddogaethau mewnbwn plasma, a dilysiad ex vivo ddarparu gwybodaeth ychwanegol.

Dylid dewis y dull meintiol priodol yn ôl ai bio-ddosbarthu, cineteg meinwe, rhwymo targed neu asesiad ffarmacodynamig yw'r prif amcan.

Mae Immuno-PET yn ychwanegu mwy wrth ei ddehongli ochr yn ochr â diweddbwyntiau trosiadol eraill.

Er enghraifft:

PET-CTyn gallu cyfuno signal moleciwlaidd â lleoleiddio anatomegol.

MRIyn gallu ychwanegu gwybodaeth anatomegol -meinwe meddal a-cydraniad uchel, yn enwedig ar gyferAstudiaethau CNS.

Plasma PKyn darparu mesuriadau datguddiad systemig.

Biofarcwyr a phatholegcynnig tystiolaeth annibynnol o weithgaredd biolegol neu effeithiau meinwe.

Terfynbwyntiau swyddogaetholnodi a yw ymgysylltiad targed moleciwlaidd yn trosi'n ymateb ffarmacolegol mesuradwy.

Mae seilwaith ymchwil trosiadol Prisys yn cynnwys PET-CT, MRI, CT, DSA, a-dulliau delweddu cyfatebol clinigol eraill, gan gefnogi delweddu amlfodd o fewn astudiaethau NHP.

Mae'r platfform ehangach hefyd yn cefnogiffarmacoleg NHP, asesiad PK/PD, ymchwiliad biofarcwr, ac astudiaethau ymgysylltu targed, fel y gellir dehongli data delweddu moleciwlaidd o fewn fframwaith ymchwil rhag-glinigol ehangach.

Y dull integredig hwn sydd bwysicaf pan fo cwestiwn y datblygiad yn ymestyn y tu hwnt i fio-ddosbarthu syml:

A yw'r gwrthgorff yn cyrraedd y feinwe arfaethedig, yn rhyngweithio â'i darged, ac yn cynhyrchu'r ymateb biolegol disgwyliedig?

Gellir ymgorffori imiwno-PET mewn gwahanol gamau o ddatblygiad bioleg. Yn ystod y broses o ddewis ymgeiswyr yn gynnar, gall gymharu gwrthgyrff ar ddosbarthiad meinwe a thargedu'r defnydd cysylltiedig.Yn ystod ffarmacoleg rag-glinigol, gall ategu PK plasma a dadansoddiad meinwe i ymchwilio i amlygiad mewn safleoedd perthnasol.

Ar gyfer rhaglenni ADC, gall lywio hygyrchedd targed a dosbarthiad-corff cyfan mewn ffyrdd sy'n ategu astudiaethau effeithiolrwydd a diogelwch.

Ar gyfer rhaglenni oncoleg, gall delweddu-corff cyfan nodweddu mynegiant targed heterogenaidd ar draws briwiau a chefnogi datblygiad biofarcwyr delweddu.

Mae adroddiadau clinigol hefyd yn cyfeirio at rôl i Imiwno{0}PET o ran dewis cleifion a datblygiad diagnostig cydymaith, er bod trosi o olrheiniwr delweddu cyn-glinigol i ddiagnostig clinigol yn gofyn am ddilysiad ar wahân. Mae astudiaeth ZEPHIR yn -enghraifft adnabyddus:⁸⁹Ymchwiliwyd i ddelweddu trastuzumab Zr mewn perthynas ag ymateb triniaeth mewn canser y fron HER2-positif.

Ar gyfer rhaglenni NHP cyn-glinigol, y gwerth uniongyrchol yn gyffredinol yw dealltwriaeth fwy pendant o fio-ddosbarthu gwrthgyrff, hygyrchedd targed, a pherthnasoedd ymateb datguddiad cyn cyfieithu clinigol.

Nid yw gwerth Imiwno-PET mewn ymchwil NHP yn ddim ond y gallu i ddelweddu gwrthgorff.

Ei werth gwyddonol yw cysylltu amlygiad systemig â dosbarthiad gofodol a hygyrchedd targed moleciwlaidd.

Mae plasma PK confensiynol yn parhau i fod yn hanfodol ar gyfer deall datguddiad systemig. Mae dadansoddiad meinwe ex vivo yn darparu gwybodaeth fanwl ar safleoedd anatomegol dethol. Mae imiwno{2}}PET yn ychwanegu dimensiwn delweddu corff cyfan, hydredol a all ddangos lle mae gwrthgorff â label radio yn cronni a sut mae'r dosbarthiad hwnnw'n newid dros amser.

Wedi'i gyfuno â-profiadau mynegiant targed, biofarcwyr meinwe, patholeg, a phwyntiau terfyn ffarmacodynamig, mae Immuno-PET yn cyfrannu at olwg fwy integredig o ffarmacoleg gwrthgyrff.

Ar gyfer astudiaethau NHP o mAbs, gwrthgyrff deubenodol, ac ADCs, fframwaith defnyddiol felly yw:

Amlygiad → Bioddosbarthu → Hygyrchedd Targed → Ymgysylltiad Targed → Ymateb Biolegol

Mae'r fframwaith hwn yn cysylltu cysyniadau delweddu moleciwlaidd a drafodwyd ar draws y gyfres Prisys ehangach, o fioddosbarthu a delweddu PET-yn seiliedig ar PK/PD i ymgysylltu â thargedau meintiol a delweddu moleciwlaidd trosiadol.

Nid disodli PK confensiynol neu ddadansoddiad meinwe yw'r amcan, ond ychwanegu gwybodaeth ofodol a hydredol na all y dulliau hynny eu darparu ar eu pen eu hunain.

Carmon KS, Azhdarinia A. Cymhwyso Imiwno-PET mewn Gwrthgyrff-Datblygiad Cyffuriau Cyffuriau.Delweddu Mol. 2018; 17: 1536012118801223. doi:10.1177/1536012118801223

Cysylltwch â Prisys Biotech