Immuno-PET í NHP líkönum fyrir mótefnaþróun

Mótefna-meðhöndlunarlyf innihalda nú hefðbundin einstofna mótefni (mAbs), tvísértæk mótefni, mótefna-lyfjasambönd (ADC) og önnur verkfræðileg líffræðileg efni. Eftir því sem sameindaform verða flóknari hefur það orðið endurtekin spurning í forklínískri lyfjaþróun að vita hvert mótefni ferðast eftir gjöf og hvort það nær tilætluðu líffræðilegu markmiði.

Hefðbundnar lyfjahvarfarannsóknir mæla styrk mótefna í plasma eða sermi. Þessar mælingar lýsa almennri útsetningu, úthreinsun og-helmingunartíma, en þær gefa takmarkaðar upplýsingar um hvernig mótefni dreifist um vefi.

Ónæmis-pósitrónulosunarsneiðmynd (Immuno-PET) tekur á hluta af þessu bili. Með því að geislamerkja mótefni eða mótefna-afleidd miðunarnema, getur PET séð og mælt dreifingu þess um líkamann á mörgum tímapunktum. Þegar rekjaefnið heldur-markbindingareiginleikum geta myndgreiningargögnin lýst aðgengi vefja, miða-tengdri upptöku og sambandinu milli almennrar útsetningar og vefjadreifingar.

Hjá prímötum sem ekki eru-menn (NHP) hentar Immuno-PET vel- vegna þess aðsameindamyndgreininghægt að sameina með PK, líffærafræðilegri myndgreiningu, vefjalífmerkjum og lyfjafræðilegum endapunktum í einni þýðingarrannsókn.

Spurningin er ekki aðeins hvert mótefnið fer, heldur hvort það nær til fyrirhugaðs vefs, tengist viðkomandi marki og framleiðir dreifingu í samræmi við fyrirhugaða lyfjafræði þess.

Plasma PK er áfram kjarnaþáttur í þróun lífefna. Færibreytur eins og Cmax, AUC, úthreinsun og-helmingunartími lýsa almennri útsetningu og styðja skammtaval og útsetningar-svörunarlíkön.

Hins vegar spáir almenn útsetning ekki endilega fyrir um útsetningu fyrir vefjum.

Mótefni getur verið í umferð í langan tíma á meðan það sýnir mjög mismunandi upptökusnið milli líffæra. Marktjáning, gegndræpi æða, vefjaarkitektúr, Fc viðtaka víxlverkun, mótefnavaka-miðuð innbyrðis og ósértæk upptaka geta mótað vefjadreifingu.

Þetta skapar greinarmun á millikerfisbundin PKogvefja-lyfjafræði.

Fyrir mótefnameðferð eru nokkrar spurningar oft opnar eftir hefðbundna lyfjahvarfagreiningu:

• Berst mótefnið til markvefsins?
• Er sameindamarkmiðið aðgengilegt mótefninu in vivo?
• Er marktjáning mismunandi milli vefja eða sára?
• Er upptaka fyrst og fremst miðlað-eða ósértæk?
• Hefur mikil marktjáning í eðlilegum vefjum áhrif á dreifingu?
• Hvernig breytist upptaka vefja með tímanum?

Sýnataka á endavef svarar sumu af þessu, en venjulega á nokkrum völdum tímapunktum og í takmörkuðu mengi vefja. Immuno-PET bætir við langvarandi, ó-ífarandi sjónarhorni með því að fylgjast með því hvernig geislamerkt mótefni eða miðunarnemi dreifist með tímanum.

Bilið skiptir mestu máli fyrir líffræðileg lyf með langan hringrásartíma og flókið vefjadreifingarmynstur.

Immuno-PET sameinar sameindaþekkingareiginleika mótefna við næmni og megindlega eiginleika positron emission tomography.

Í dæmigerðri rannsókn er einstofna mótefni eða mótefna-afleiddur rannsakandi merktur með geislavirku -geislavirku geislavirki. Fyrir ósnortin mótefni, lengri-geislavirk efni eins og zirconium-89 (⁸⁹Zr) eru almennt notaðar vegna þess að líkamlegur-helmingunartími þeirra passar við tiltölulega hæga dreifingu og úthreinsunarhvörf IgG sameinda.

^89Zrhefur líkamlegan-helmingunartíma sem er um það bil 3,3 dagar, sem styður myndgreiningu í nokkra daga eftir gjöf. Þetta gerir það gagnlegt fyrir seinkaðan vefdreifingarrannsóknir, þó að ákjósanlegur geislavirki fer eftir sameindasniði, líffræðilegri hreyfihvörf, merkingarefnafræði og markmiði rannsóknarinnar. Í umsögn Carmon og Azhdarinia 2018 kemur fram að⁸⁹Zr er oft notað geislavirk efni til myndatöku mótefna vegna þess að helmingunartími þess gerir kleift að seinka myndgreiningu og meta lífdreifingu mótefna yfir lengri glugga.

Dæmigert Immuno-PET vinnuflæði inniheldur:

Mótefnaval → Geislamerking → Gjöf → PET-myndgreining í röð → Líffærafræðileg sam-skráning → Magngreining → Lífdreifing og-markmiðatúlkun

Myndaflestur getur innihaldið svæðisbundna virkni, jeppa, vefja-til-bakgrunnshlutfalls, tíma-virkniferla og aðrar megindlegar breytur. Ítarlegri greiningar geta falið í sér hreyfimyndalíkön eða samanburð við plasma PK og ex vivo vefjamælingar.

PET merki er ekki það sama og styrkur ósnortna lækningamótefna í vefjum. Gera þarf grein fyrir umbrotum geislamerkja, ósértæka upptöku,-blóðvirkni, stöðugleika sporefna og hvers kyns mun á myndgreiningarnemanum og lækningasameindinni.

Hagnýtur kostur við Immuno-PET er að það færir greininguna lengra en einfaltlífdreifing í öllum-líkamanum.

Fyrir miðuð mótefni getur upptaka vefja endurspeglað nokkra ferla sem skarast:

Kerfisbundin blóðrás → Vefjasending → Markaðgengi → Mótefnabinding → Innvæðing eða varðveisla → Úthreinsun

Hátt PET merki í markvef getur bent til hagstæðrar sendingar, en það sannar ekki eitt og sér lyfjafræðilega markvirkni.

Til að styrkja túlkun er hægt að sameina Immuno-PET gögn með óháðum mælingum eins og viðtakatjáningu, lífmerkjum í vefjum, ónæmisvefjaefnafræði, lífdreifingu í lífinu eða viðtökuprófum.

ADC forrit treysta sérstaklega á þessa lagskiptingu sönnunargagna. ADC er háð kerfisbundinni útsetningu, aðgengi að markmótefnavaka, mótefnabindingu, innbyrðis, innanfrumusölu og síðari losun farms.

Í umsögn Carmon og Azhdarinia 2018 er lýst hvernig⁸⁹Zr-immuno-PET hefur verið notað til að meta lífdreifingu í öllum-líkamanum, lyfjahvörf og æxlismiðun mótefna og ADC. Það eykur einnig möguleikann á því að nota sameindamyndgreiningu til að einkenna misleitni miða og styðja við val á -sjúklinga.

Immuno-PET er best litið á sem ahagnýt myndgreiningaraðferð sem situr við hlið sameinda- og vefjafræðilegra mælinga, ekki sjálfstæður staðgengill fyrir þá.

Hvað Immuno-PET bætir við fer eftir myndtækninni og líffræðilegu líkaninu sem er notað.

NHP nám býður upp ágagnlegt þýðingarumhverfi fyrir lífdreifingu mótefnavegna þess að þær styðja raðmyndatöku ásamt hefðbundinni lyfjafræði, lífmerkjagreiningu og, þegar vísindalega réttlætanlegt er, vefjasýni.

NHPs leyfa einnig myndgreiningaraðferðir sem eru nær mælikvarða og vinnuflæði klínískra PET rannsókna en flest smærri-dýralíkön. Stærri líkamsstærð veitir nægilegan líffærafræðilegan aðskilnað fyrir myndgreiningu á -stigi líffæra og lengdarmyndataka gerir hverju dýri kleift að þjóna sem eigin viðmiðun á mörgum tímapunktum.

Enn þarf að meta mikilvægi NHP líkansins í hverju tilviki-fyrir-tilvik. Mismunur á-tegundum í marktjáningu, greiningu á epitópum, milliverkunum Fc viðtaka og lyfjafræði mótefna getur haft áhrif á hvernig Immuno-PET gögn eru túlkuð.

Af þessum sökum ætti að staðfesta kross-viðbrögð og bindingareiginleika marka í völdum NHP tegundum áður en líkanið er notað fyrir megindlega mark-sértæka myndgreiningu.

Líffræðilega viðeigandi NHP líkan er ekki bara það þar sem hægt er að greina mótefnið. Það er einn þar sem sameindavíxlverkunin sem verið er að rannsaka er nægilega sambærileg við fyrirhugaðan klínískan gang.

PET myndgreining í röð getur kortlagt hlutfallslega dreifingu geislamerkts mótefnis yfir helstu líffæri og vefi, sem viðbót við lyfjahvörf í plasma og hefðbundnar rannsóknir á lífdreifingu ex vivo.

Gögnin sem fást geta hjálpað til við að greina væntanlega lífeðlisfræðilega dreifingu frá óvenjulegri uppsöfnun og auðkenna vefi sem krefjast frekari rannsókna.

Fyrir -marksértæk mótefni getur myndgreining gefið til kynna hvort markið sé aðgengilegt in vivo.

Þetta er frábrugðið því að sýna marktjáningu í vefjasýni. Ónæmisvefjaefnafræði og svipuð ex vivo próf staðfesta tilvist, en Immuno-PET bætir við aðgengi og mótefnasöfnun in vivo.

Marktjáning getur verið mismunandi eftir vefjum, sárum eða sjúkdómsstigum.

Þetta skiptir mestu máli í krabbameinslækningum, þar sem eitt vefjasýni táknar ekki alltaf marktjáningu þvert á sár. Alls-líkamsmyndataka getur kortlagt markdreifingu yfir sár á þann hátt sem eitt vefjasýni getur ekki.

Mismunandi mótefni sem beint er að sama marki geta haft mismunandi skyldleika, greiningu á epitópum, innbyrðis eiginleika eða vefjadreifingu.

Ónæmis-PET er hægt að fella inn í-valaðferðir umsækjenda með því að bera saman vefupptöku og miða-tengda dreifingu áður en sameind færist yfir í auðlinda-frekari þróunarstig.

TengingImmuno-PET við víðtækari PK/PD ramma myndgreiningarskiptir máli fyrir þýðingarrök.

Eins og fjallað er um í tengdu greininni Myndgreining-Based PK/PD Assessment in Non{1}}Human Primates, lýsir hefðbundin plasma PK kerfisbundinni útsetningu, en myndgreining bætir við staðbundnum og lengdarupplýsingum um vefjadreifingu.

Fyrir mótefnaþróun er hægt að lengja þetta samband:

Plasma PK → Lífdreifing vefja → Markaðgengi → Markáhrif → Lyfhrifafræðileg svörun

Hvert skref svarar annarri spurningu.Plasma PK lýsir því hversu mikið mótefni er í blóðrásinni.Myndatöku PK sýnir hvar merkta mótefnið er dreift og hvernig sú dreifing breytist með tímanum.

Target-sérstakt Immuno-PET getur gefið vísbendingar um mark-tengda upptöku þegar rekjaefni og tilraunahönnun styðja slíka túlkun.

Lyfhrifamælingar ákvarða síðan hvort markvíxlverkun skili sér í mælanlega líffræðilega svörun.

Þessi samþætti rammi er best gagnlegur fyrir líffræðileg lyf þar sem meðferðarvirkni þeirra er háð vefjagengni eða aðgengi að sameindamarkmiðum.

Immuno-PET er öflug aðferðafræði, en huga þarf að nokkrum tæknilegum þáttum við hönnun og túlkun rannsókna.

Geislamerking getur breytt líffræðilegri hegðun mótefna. Merkta sporefnið ætti að einkenna með tilliti til ónæmisvirkni, sækni, stöðugleika og annarra viðeigandi eiginleika fyrir notkun.

Að því er varðar ADC áætlanir þarf að huga að því að myndmótefnið og lækninga-ADC eru ekki endilega eins sameindir. Samtenging farms getur breytt sameindaeiginleikum, þar með talið lyfjahvörfum og stöðugleika.

Þar af leiðandi ætti ekki sjálfkrafa að gera ráð fyrir að lífdreifing á geislamerktu nöktu mótefni sé eins og lífdreifing samsvarandi ADC.

Þessi takmörkun er skjalfest í Immuno-PET bókmenntum (td Carmon og Azhdarinia, 2018) og verðskuldar athygli þegar niðurstöður myndgreiningar eru þýddar í lækningalegar niðurstöður.

Há marktjáning í eðlilegum vefjum getur haft veruleg áhrif á mótefnadreifingu og úthreinsun.

Target-mediated drug disposition (TMDD) lýsir þessu mynstri: vefja-sértæk upptöku sem er frábrugðin ósértækri dreifingu. Myndgreining getur sýnt mynstrið, en megindleg túlkun krefst viðeigandi lyfjafræðilegs samhengis.

Vegna þess að mótefni dreifast í langan tíma getur æðavirkni ráðið PET-merkinu á fyrstu myndgreiningartíma.

Þetta er ein ástæða þess að lengdarmyndataka og viðeigandi líffærafræðileg skipting eru mikilvæg þegar vefjaupptaka er túlkuð.

Jeppa- og vefja-til-bakgrunnshlutfalls eru gagnlegar megindlegar mælingar, en þær gefa ekki endilega fullkomna lýsingu á hreyfihvörfum mótefna.

Það fer eftir rannsóknarspurningunni, tíma-virkniferlar, hreyfilíkön, plasmainntaksaðgerðir og sannprófun í lífi geta veitt frekari upplýsingar.

Velja skal viðeigandi megindlega aðferð í samræmi við það hvort aðalmarkmiðið er lífdreifing, vefjahvörf, markbinding eða mat á lyfhrifum.

Immuno-PET bætir meira við þegar það er túlkað samhliða öðrum þýðingarendapunktum.

Til dæmis:

PET-CTgetur sameinað sameindamerki við líffærafræðilega staðsetningu.

MRIgetur bætt við mjúkum-vef og líffærafræðilegum-upplausnarupplýsingum, sérstaklega fyrirRannsóknir á miðtaugakerfi.

Plasma PKveitir almennar váhrifamælingar.

Lífmerki og meinafræðibjóða upp á óháðar vísbendingar um líffræðilega virkni eða vefjaáhrif.

Virkir endapunktargefa til kynna hvort sameindamarkmiðavirkni skili sér í mælanlega lyfjafræðilega svörun.

Þýðingarrannsóknarinnviðir Prisys innihalda PET-CT, MRI, CT, DSA og aðrar klínískar-jafngildar myndgreiningaraðferðir, sem styðja fjölþætta myndgreiningu innan NHP rannsókna.

Víðtækari vettvangurinn styður einnigNHP lyfjafræði, PK/PD mat, rannsókn á lífmerkjum og-markmiðarannsóknum, þannig að hægt er að túlka sameindamyndagögn innan víðtækari forklínískrar rannsóknarramma.

Þessi samþætta nálgun skiptir mestu máli þegar þróunarspurningin nær út fyrir einfalda lífdreifingu:

Ber mótefnið til vefsins sem ætlað er, hefur samskipti við mark þess og framkallar líffræðilega svörun sem búist er við?

Immuno-PET er hægt að fella inn í mismunandi stig líffræðilegrar þróunar. Við snemma val umsækjanda getur það borið saman mótefni á vefjadreifingu og miða á-tengda upptöku.Í forklínískri lyfjafræði getur það verið viðbót við lyfjahvörf í plasma og vefjagreiningu til að kanna útsetningu á viðeigandi stöðum.

Fyrir ADC forrit getur það upplýst markmiðsaðgengi og heildardreifingu-líkamans á þann hátt sem er viðbót við rannsóknir á verkun og öryggi.

Fyrir krabbameinslækningar getur heildarlíkamsmyndgreining- einkennt misleita marktjáningu þvert á sár og stutt þróun lífmerkja fyrir myndgreiningu.

Klínískar skýrslur benda einnig til hlutverks fyrir Immuno-PET í vali sjúklings og meðfylgjandi-greiningarþróun, þó að þýðing úr forklínískri myndgreiningu yfir í klíníska greiningu krefjist sérstakrar staðfestingar. ZEPHIR rannsóknin er vel-þekkt dæmi:⁸⁹Zr-trastuzumab myndgreining var rannsökuð í tengslum við meðferðarsvörun við HER2-jákvæðu brjóstakrabbameini.

Fyrir forklínískar NHP-áætlanir er hið bráðasta gildi almennt áþreifanlegri skilningur á lífdreifingu mótefna, markaðgengi og útsetningar-svörunartengsl fyrir klíníska þýðingu.

Gildi Immuno-PET í NHP rannsóknum er ekki bara hæfileikinn til að sjá fyrir sér mótefni.

Vísindalegt gildi þess liggur í því að tengja kerfisbundna útsetningu við staðbundna dreifingu og aðgengi að sameindamarkmiðum.

Hefðbundin lyfjahvörf í plasma er enn nauðsynleg til að skilja almenna útsetningu. Ex vivo vefjagreining veitir nákvæmar upplýsingar á völdum líffærafræðilegum stöðum. Immuno-PET bætir við lengdarmyndavídd-líkamans sem getur sýnt hvar geislamerkt mótefni safnast fyrir og hvernig sú dreifing breytist með tímanum.

Samsett með-tjáningargreiningum, lífmerkjum í vefjum, meinafræði og lyfjafræðilegum endapunktum, stuðlar Immuno-PET að samþættari sýn á lyfjafræði mótefna.

Fyrir NHP rannsóknir á mAbs, tvísérhæfðum mótefnum og ADC er gagnlegur rammi því:

Útsetning → Lífdreifing → Markaðgengi → Markáhrif → Líffræðileg svörun

Þessi rammi tengir saman sameindamyndgreiningarhugtök sem fjallað er um í víðtækari Prisys röðinni, allt frá PET lífdreifingu og myndgreiningu-undirstaða PK/PD til megindlegrar markvirkni og þýðingar sameindamyndgreiningar.

Markmiðið er ekki að koma í stað hefðbundinnar lyfja- eða vefjagreiningar, heldur að bæta við land- og lengdarupplýsingum sem þessar aðferðir geta ekki veitt einar sér.

Carmon KS, Azhdarinia A. Notkun ónæmis-PET í mótefnaþroska-Drug Conjugate Development.Mol myndgreining. 2018;17:1536012118801223. doi:10.1177/1536012118801223

Hafðu samband við Prisys Biotech