Antikorlarni ishlab chiqish uchun NHP modellarida immuno-PET

Antikorlarga{0}}asoslangan terapevtiklar endi an'anaviy monoklonal antikorlar (mAbs), bispesifik antikorlar, antikor{1}}dori konjugatlari (ADC) va boshqa ishlab chiqilgan biologik preparatlarni o'z ichiga oladi. Molekulyar formatlar murakkablashib borar ekan, antikor qo'llanilgandan keyin qaerga sayohat qilishini va u mo'ljallangan biologik maqsadga erishadimi yoki yo'qligini bilish preklinik dorilarni ishlab chiqishda takrorlanadigan savolga aylandi.

An'anaviy farmakokinetik (PK) tadqiqotlar plazma yoki zardobdagi antikor kontsentratsiyasini o'lchaydi. Ushbu o'lchovlar tizimli ta'sir qilish, klirens va yarim umrni ta'riflaydi, ammo ular antikorning to'qimalarda qanday tarqalishi haqida cheklangan ma'lumot beradi.

Immuno{0}}pozitron emissiya tomografiyasi (Immuno-PET) bu bo'shliqning bir qismini hal qiladi. Antikor yoki antikordan olingan maqsadli zond-radioyorliqlash orqali PET uning tanadagi tarqalishini bir necha vaqt nuqtalarida vizual tarzda ko'rsatishi va miqdorini aniqlashi mumkin. Kuzatuvchi maqsadli bog'lanish xususiyatlarini saqlab qolsa, tasvirlash ma'lumotlari to'qimalarga kirish imkoniyatini, maqsad{6}}bog'langan qabul qilishni va tizimli ta'sir qilish va to'qimalarning tarqalishi o'rtasidagi bog'liqlikni tasvirlashi mumkin.

Odam bo'lmagan{0}}primatlarda (NHP) Immuno-PET-yaxshi mos keladi, chunkimolekulyar tasvirlashplazma PK, anatomik ko'rish, to'qima biomarkerlari va farmakodinamik so'nggi nuqtalar bilan bitta translyatsion tadqiqot doirasida birlashtirilishi mumkin.

Savol nafaqat antikor qaerga ketadi, balki u mo'ljallangan to'qimalarga etib boradimi, tegishli maqsadni jalb qiladimi va mo'ljallangan farmakologiyaga mos keladigan taqsimotni ishlab chiqaradimi.

Plazma PK biologik rivojlanishning asosiy komponenti bo'lib qolmoqda. Cmax, AUC, klirens va yarim umr kabi parametrlar-tizimli ta'sirni tavsiflaydi va dozani tanlash va ta'sir qilish-javob modelini qo'llab-quvvatlaydi.

Biroq, tizimli ta'sir qilish to'qimalarga ta'sir qilishini oldindan aytib bo'lmaydi.

Antikor uzoq vaqt davomida qon aylanishida qolishi mumkin, shu bilan birga organlar bo'ylab juda boshqacha qabul qilish profilini namoyish etadi. Maqsad ifodasi, qon tomir o'tkazuvchanligi, to'qimalar arxitekturasi, Fc retseptorlari bilan o'zaro ta'sir qilish, antigen-vositalangan ichkiizatsiya va o'ziga xos bo'lmagan so'rilish to'qimalarning tarqalishini shakllantirishi mumkin.

Bu o'rtasidagi farqni yarataditizimli PKvatoʻqimalar-darajasi farmakologiyasi.

Antikor terapiyasi uchun an'anaviy PK tahlilidan keyin bir nechta savollar ko'pincha ochiq qoladi:

• Antikor maqsadli to'qimalarga etib boradimi?
• Molekulyar maqsad in vivo antikorga kirishi mumkinmi?
• Maqsad ifodasi to'qimalar yoki jarohatlar orasida farq qiladimi?
• Qabul qilish asosan maqsadli-vositalanganmi yoki noaniqmi?
• Oddiy to'qimalarda yuqori maqsadli ifoda taqsimotga ta'sir qiladimi?
• Vaqt o'tishi bilan to'qimalarning so'rilishi qanday o'zgaradi?

Terminal to'qimalarining namunasi bularning ba'zilariga javob beradi, lekin odatda bir nechta tanlangan vaqt nuqtalarida va cheklangan to'qimalar to'plamida. Immuno-PET radioyorliqli antikor yoki maqsadli zond vaqt oʻtishi bilan qanday tarqalishini kuzatish orqali uzunlamasına, invaziv boʻlmagan istiqbolni qoʻshadi.

Bo'shliq uzoq aylanish vaqtlari va murakkab to'qimalarni taqsimlash naqshlariga ega bo'lgan biologik preparatlar uchun juda muhimdir.

Immuno{0}}PET antikorlarning molekulyar tanib olish xususiyatlarini pozitron emissiya tomografiyasining sezgirligi va miqdoriy imkoniyatlari bilan birlashtiradi.

Odatiy tadqiqotda monoklonal antikor yoki antikor{0}}oluvchi zond radionuklid chiqaradigan pozitron- bilan belgilanadi. Buzilmagan antikorlar uchun tsirkoniy-89 kabi uzoqroq{3}}yashovchi radionuklidlar (⁸⁹Zr) odatda ishlatiladi, chunki ularning fizik yarim umri IgG molekulalarining nisbatan sekin tarqalishi va klirensi kinetikasiga mos keladi.

^89Zrfizik yarim umri-taxminan 3,3 kunni tashkil etadi, u administratsiyadan keyin bir necha kun davomida tasvirlashni qo'llab-quvvatlaydi. Bu uni to'qimalarning taqsimlanishini kechiktirilgan tadqiqotlar uchun foydali qiladi, ammo optimal radionuklid molekulyar formatga, biologik kinetikaga, etiketkalash kimyosiga va tadqiqot maqsadiga bog'liq. Karmon va Ajdariniyaning 2018 yilgi sharhida qayd etilgan⁸⁹Zr antikorlarni tasvirlash uchun tez-tez ishlatiladigan radionukliddir, chunki uning yarim umri kechiktirilgan tasvirni olish va antikorlarning biotaqsimlanishini kengaytirilgan oynada baholash imkonini beradi.

Oddiy Immuno{0}}PET ish jarayoni quyidagilarni o'z ichiga oladi:

Antikor tanlash → Radioyorliqlash → Boshqaruv → PET seriyali tasviri → Anatomik ko-roʻyxatdan oʻtish → Miqdoriy tahlil → Biotarqatish va maqsad-tarkibi

Tasvirlash koʻrsatkichi hududiy faollik konsentratsiyasi, SUV, toʻqimalarning{0}}-fonga nisbati, vaqt{2}}faoliyat egri chizigʻi va boshqa miqdoriy parametrlarni oʻz ichiga olishi mumkin. Kengaytirilgan tahlillar kinetik modellashtirish yoki plazma PK va ex vivo to'qimalar o'lchovlari bilan taqqoslashni o'z ichiga olishi mumkin.

PET signali to'qimalarda buzilmagan terapevtik antikor konsentratsiyasi bilan bir xil emas. Radioyorliqlar almashinuvi, nospetsifik yutilish, qon-hovuzidagi faollik, kuzatuvchi barqarorligi va tasvirlash probi va terapevtik molekula o‘rtasidagi har qanday farqlar hisobga olinishi kerak.

Immuno-PET ning amaliy afzalligi shundaki, u tahlilni oddiydan tashqariga olib chiqadibutun tana-biologik taqsimoti.

Maqsadli antikorlar uchun to'qimalarni qabul qilish bir-birining ustiga chiqadigan bir nechta jarayonlarni aks ettirishi mumkin:

Tizimli qon aylanish → To‘qimalarni yetkazib berish → Maqsadga kirish imkoniyati → Antikorlarni bog‘lash → Ichkilashtirish yoki ushlab turish → Tozalash

Maqsadli to'qimalarda yuqori PET signali qulay etkazib berishni ko'rsatishi mumkin, ammo bu o'z-o'zidan farmakologik maqsad bilan bog'liqligini isbotlamaydi.

Tafsirni kuchaytirish uchun Immuno{0}}PET maʼlumotlarini retseptorlar ifodasi, toʻqima biomarkerlari, immunohistokimyo, ex vivo biotarqatish yoki retseptorlar bilan bandlik tahlillari kabi mustaqil oʻlchovlar bilan birlashtirish mumkin.

ADC dasturlari, xususan, dalillarning ushbu qatlamiga tayanadi. ADC tizimli ta'sirga, maqsadli antigenga kirishga, antikorlarni bog'lashga, ichkilashtirishga, hujayra ichidagi savdoga va keyinchalik foydali yukning chiqarilishiga bog'liq.

Karmon va Ajdariniyaning 2018 yilgi sharhi qanday qilib tasvirlangan⁸⁹Zr-immuno-PET butun organizmning biotaqsimlanishini, farmakokinetikasini va antikorlar va ADClarning o'simtaga yo'naltirilishini baholash uchun ishlatilgan. Shuningdek, u maqsadning heterojenligini tavsiflash va bemorni tanlash strategiyasini qo'llab-quvvatlash- uchun molekulyar tasvirdan foydalanish imkoniyatini oshiradi.

Immuno-PET eng yaxshisi sifatida ko'riladimolekulyar va gistologik o'lchovlar bilan bir qatorda joylashgan funktsional tasvirlash yondashuvi, ular uchun mustaqil almashtirish emas.

Immuno{0}}PET qoʻshadigan narsa tasvirlash texnologiyasi va biologik modelga bogʻliq.

NHP tadqiqotlari taklif qiladiantikorlarning biologik taqsimlanishi uchun foydali translatsiya sozlamalarichunki ular an'anaviy farmakologiya, biomarker tahlili va ilmiy asoslangan bo'lsa, to'qimalardan namuna olish bilan birga ketma-ket tasvirni qo'llab-quvvatlaydi.

NHPlar, shuningdek, koʻpchilik kichikroq hayvonlar modellariga qaraganda -klinik PET tadqiqotlari miqyosi va ish jarayoniga yaqinroq tasvirlash protokollariga imkon beradi. Kattaroq tana o'lchami organlar darajasida tasvirlash uchun etarli anatomik ajratishni ta'minlaydi- va bo'ylama tasvir har bir hayvonga bir nechta vaqt nuqtalarida o'ziga xos mos yozuvlar sifatida xizmat qilish imkonini beradi.

NHP modelining dolzarbligi hali ham har bir holatga--baholangan holda baholanishi kerak. Nishon ifodasi, epitopni aniqlash, Fc retseptorlari oʻzaro taʼsiri va antikor farmakologiyasidagi oʻzaro{3}}turlar orasidagi farqlar Immuno-PET maʼlumotlari qanday talqin qilinishiga taʼsir qilishi mumkin.

Shu sababli, aniq maqsadni miqdoriy tasvirlash uchun modeldan foydalanishdan oldin tanlangan NHP turlarida maqsadli oʻzaro{0}}reaktivlik va bogʻlanish xususiyatlari tasdiqlanishi kerak.

Biologik ahamiyatga ega NHP modeli shunchaki antikorni aniqlash mumkin bo'lgan model emas. Bu o'rganilayotgan molekulyar o'zaro ta'sir mo'ljallangan klinik mexanizm bilan etarlicha taqqoslanadigan biridir.

PET seriyali tasviri plazmadagi PK va an'anaviy ex vivo biodistribution tadqiqotlarini to'ldiruvchi radioyorliqli antikorlarning asosiy organlar va to'qimalar bo'ylab nisbiy tarqalishini xaritalashi mumkin.

Olingan ma'lumotlar kutilgan fiziologik taqsimotni g'ayrioddiy to'planishdan ajratishga va qo'shimcha tekshirishni talab qiladigan to'qimalarni aniqlashga yordam beradi.

Maqsadga -maxsus antikorlar uchun tasvir in vivo jonli ravishda nishonga kirish mumkinligini koʻrsatishi mumkin.

Bu to'qima namunasida maqsadli ifodani ko'rsatishdan farq qiladi. Immunogistokimyo va shunga o'xshash ex vivo tahlillar mavjudligini tasdiqlaydi, Immuno{1}}PET esa in vivo mavjudligi va antikor to'planishini qo'shadi.

Maqsad ifodasi to'qimalar, lezyonlar yoki kasallikning bosqichlarida farq qilishi mumkin.

Bu onkologiyada juda muhimdir, bunda bitta biopsiya har doim ham lezyonlar bo'yicha maqsadli ifodani anglatmaydi. Butun{1}}tana tasviri lezyonlar bo'yicha maqsadli taqsimotni bitta to'qima namunasi qila olmaydigan tarzda xaritalashi mumkin.

Xuddi shu maqsadga yo'naltirilgan turli antikorlar turli xil yaqinliklarga, epitoplarni aniqlashga, ichkiizatsiya xususiyatlariga yoki to'qimalarning tarqalishiga ega bo'lishi mumkin.

Immuno-PET molekulalarni intensiv rivojlanish bosqichlariga-otishdan oldin toʻqimalarning soʻrilishini va maqsadli taqsimlanishini solishtirish orqali nomzod{1}}tanlash strategiyalariga kiritilishi mumkin.

UlanishImmuno{0}}PET kengroq tasvirlash PK/PD tizimigatarjima mulohazalari uchun masalalar.

Tegishli maqolada muhokama qilinganidek, tasvirlash{0}}Odam bo'lmagan primatlarda-PK/PD asosidagi baholash, an'anaviy plazma PK tizimli ta'sirni tavsiflaydi, tasvirlash esa to'qimalarning tarqalishi haqida fazoviy va bo'ylama ma'lumotni qo'shadi.

Antikor rivojlanishi uchun bu aloqani kengaytirish mumkin:

Plazma PK → To‘qimalarning biotarqalishi → Maqsadga kirish imkoniyati → Maqsadli ishtirok → Farmakodinamik javob

Har bir qadam boshqa savolga javob beradi.Plazma PK qon aylanishida qancha antikor mavjudligini tavsiflaydi.Tasvirlash PK etiketli antikor qayerda tarqalganligini va vaqt o'tishi bilan bu taqsimot qanday o'zgarishini ko'rsatadi.

Maqsadga -maxsus immuno-PET, agar kuzatuvchi va eksperimental dizayn bunday talqinni qo'llab-quvvatlasa, maqsad-bog'langan o'zlashtirilishini isbotlashi mumkin.

Keyin farmakodinamik o'lchovlar maqsadli o'zaro ta'sir o'lchanadigan biologik javobga aylanadimi yoki yo'qligini aniqlaydi.

Ushbu integratsiyalashgan tizim terapevtik faolligi to'qimalarning kirib borishiga yoki molekulyar maqsadning mavjudligiga bog'liq bo'lgan biologik preparatlar uchun eng foydali hisoblanadi.

Immuno-PET kuchli metodologiyadir, ammo tadqiqotlarni loyihalash va sharhlashda bir qancha texnik omillarni hisobga olish kerak.

Radioyorliqlash antikorning biologik harakatini o'zgartirishi mumkin. Yorliqli izlagich foydalanishdan oldin immunoreaktivlik, yaqinlik, barqarorlik va boshqa tegishli xususiyatlar bilan tavsiflanishi kerak.

ADC dasturlari uchun qo'shimcha e'tibor shundaki, tasvirlash antikori va terapevtik ADC bir xil molekulalar bo'lishi shart emas. Foydali yukning konjugatsiyasi molekulyar xususiyatlarni, shu jumladan farmakokinetik va barqarorlikni o'zgartirishi mumkin.

Shunday qilib, radioaktiv etiketli yalang'och antikorning biotarqalishi avtomatik ravishda mos keladigan ADC ning biotarqalishi bilan bir xil deb hisoblanmasligi kerak.

Bu cheklov Immuno{0}}PET adabiyotida (masalan, Carmon and Azhdarinia, 2018) hujjatlashtirilgan va tasvirlash natijalari terapevtik xulosaga aylantirilganda e'tiborga loyiqdir.

Oddiy to'qimalarda yuqori maqsadli ifoda antikorlarning tarqalishi va klirensiga sezilarli darajada ta'sir qilishi mumkin.

Maqsadli{0}}vositachilikli dori dispozitsiyasi (TMDD) ushbu naqshni tavsiflaydi: nospetsifik taqsimotdan farq qiluvchi to'qimalarning-o'ziga xos so'rilishi. Tasvir namunani ko'rsatishi mumkin, ammo miqdoriy talqin tegishli farmakologik kontekstni talab qiladi.

Antikorlar uzoq vaqt davomida aylanib yurganligi sababli, qon tomir faolligi dastlabki tasvirlash vaqtlarida PET signalida ustunlik qilishi mumkin.

Bu to'qimalarni qabul qilishni talqin qilishda bo'ylama tasvirlash va tegishli anatomik segmentatsiya muhim ahamiyatga ega bo'lgan sabablardan biridir.

SUV va to'qimalarning-fonga{1}} nisbati foydali miqdoriy o'lchovdir, ammo ular antikorlar kinetikasining to'liq tavsifini berishi shart emas.

Tadqiqot savoliga qarab, vaqt{0}}faoliyat egri chiziqlari, kinetik modellashtirish, plazma kiritish funksiyalari va ex vivo tekshiruvi qoʻshimcha maʼlumot berishi mumkin.

Tegishli miqdoriy usul asosiy maqsad biotarqatish, to'qimalar kinetikasi, maqsadli bog'lanish yoki farmakodinamik baholash ekanligiga qarab tanlanishi kerak.

Immuno{0}}PET boshqa tarjima soʻnggi nuqtalari bilan bir qatorda talqin qilinganda koʻproq qoʻshiladi.

Masalan:

PET-KTmolekulyar signalni anatomik lokalizatsiya bilan birlashtira oladi.

MRIyumshoq{0}}to'qimalar va yuqori aniqlikdagi anatomik ma'lumotlarni-qo'shishi mumkin, ayniqsaCNS tadqiqotlari.

Plazma PKtizimli ta'sir qilish o'lchovlarini ta'minlaydi.

Biomarkerlar va patologiyabiologik faollik yoki to'qimalar ta'sirining mustaqil dalillarini taqdim eting.

Funktsional yakuniy nuqtalarmolekulyar maqsadli ulanish o'lchanadigan farmakologik javobga aylanadimi yoki yo'qligini ko'rsating.

Prisys tarjima tadqiqot infratuzilmasi PET-KT, MRI, KT, DSA va boshqa klinik{1}}ekvivalent tasvirlash usullarini oʻz ichiga oladi, bu NHP tadqiqotlari doirasida multimodal tasvirlashni qoʻllab-quvvatlaydi.

Kengroq platforma ham qo'llab-quvvatlaydiNHP farmakologiyasi, PK/PD baholash, biomarker tekshiruvi va maqsadli jalb qilish tadqiqotlari, shuning uchun molekulyar tasvir ma'lumotlarini klinikadan oldingi kengroq tadqiqot doirasida izohlash mumkin.

Ushbu integratsiyalashgan yondashuv rivojlanish masalasi oddiy biotarqatishdan tashqariga chiqqanda juda muhimdir:

Antikor mo'ljallangan to'qimalarga etib boradimi, uning maqsadi bilan o'zaro ta'sir qiladimi va kutilgan biologik javobni keltirib chiqaradimi?

Immuno{0}}PET biologik rivojlanishning turli bosqichlariga kiritilishi mumkin. Nomzodni erta tanlashda u antikorlarni toʻqimalarning tarqalishi va maqsadli qabul qilinishi- boʻyicha solishtirishi mumkin.Preklinik farmakologiya davomida u tegishli joylarda ta'sir qilishni o'rganish uchun plazma PK va to'qimalar tahlilini to'ldirishi mumkin.

ADC dasturlari uchun u samaradorlik va xavfsizlik boʻyicha tadqiqotlarni toʻldiruvchi usullar bilan maqsadli foydalanish imkoniyati va butun tana-tarqalishi haqida maʼlumot berishi mumkin.

Onkologiya dasturlari uchun{0}}to'liq tanani tasvirlash lezyonlar bo'yicha heterojen maqsad ifodasini tavsiflashi va tasvirlash biomarkerlarining rivojlanishiga yordam berishi mumkin.

Klinik hisobotlar, shuningdek, Immuno-PETning bemorni tanlash va unga hamroh boʻlgan diagnostika-girishdagi roliga ishora qiladi, ammo klinikadan oldingi tasvirni kuzatishdan klinik diagnostikaga oʻtkazish alohida tekshirishni talab qiladi. ZEPHIR tadqiqoti yaxshi-ma'lum misoldir:⁸⁹Zr-trastuzumab ko‘rish HER2-musbat ko‘krak bezi saratonida davolash javobi bilan bog‘liq holda tekshirildi.

Klinikadan oldingi NHP dasturlari uchun, odatda, klinik tarjimadan oldin antikorlarning biotaqsimlanishi, maqsadli foydalanish imkoniyati va taʼsir qilish{0}}javob munosabatlari haqida aniqroq tushunchadir.

Immuno{0}}PETning NHP tadqiqotidagi ahamiyati shunchaki antikorni tasavvur qilish qobiliyati emas.

Uning ilmiy ahamiyati tizimli ta'sirni fazoviy taqsimot va molekulyar maqsadlarga erishish bilan bog'lashda yotadi.

Tizimli ta'sirni tushunish uchun an'anaviy plazma PK muhimligicha qolmoqda. Ex vivo to'qimalar tahlili tanlangan anatomik joylarda batafsil ma'lumot beradi. Immuno-PET uzunlamasına, butun{3}}tanani tasvirlash oʻlchamini qoʻshib, radioyorliqli antikor qayerda toʻplanishi va vaqt oʻtishi bilan bu taqsimot qanday oʻzgarishini koʻrsatishi mumkin.

Maqsadli{0}}ekspressiya tahlillari, toʻqimalar biomarkerlari, patologiyasi va farmakodinamik soʻnggi nuqtalari bilan birgalikda Immuno-PET antikor farmakologiyasining yanada yaxlit koʻrinishiga yordam beradi.

mAblar, bispesifik antikorlar va ADClarning NHP tadqiqotlari uchun foydali asos:

Taʼsir qilish → Biotarqatish → Maqsadga kirish imkoniyati → Maqsadli ishtirok → Biologik javob

Ushbu ramka kengroq Prisys turkumida muhokama qilingan molekulyar tasvirlash tushunchalarini, PET biotarqalishi va tasvirlash-asosidagi PK/PDdan tortib, miqdoriy maqsadni jalb qilish va translatsion molekulyar tasvirga qadar birlashtiradi.

Maqsad an'anaviy PK yoki to'qimalar tahlilini almashtirish emas, balki bu usullarning o'zi ta'minlay olmaydigan fazoviy va uzunlamasına ma'lumotlarni qo'shishdir.

Carmon KS, Azhdarinia A. Immuno{1}}PETning antikorlarda qo'llanilishi-Dori konjugati rivojlanishi.Mol tasvirlash. 2018;17:1536012118801223. doi: 10.1177/1536012118801223

Prisys Biotech bilan bog'laning