[18F]Fallypride bilan inson bo'lmagan primatlarda dopamin D2/D3 retseptorlarini ko'rish

Markaziy asab tizimi (CNS) dori vositalarini ishlab chiqishda, miyaga etib boradigan nomzod birinchi to'siqni bartaraf etdi. U o'zining farmakologik maqsadi bilan shug'ullanadimi, alohida savol bor va plazma ta'siri bunga javob bera olmaydi.

Plazmafarmakokinetika (PK), miya omurilik suyuqligidan (BOS) namuna olish va to'qimalarning biologik taqsimlanishi qancha dori borligini va qayerga ketishini tasvirlaydi. Ularning hech biri ma'lum bir retseptorning qancha qismini egallaganligi haqida xabar bermaydi. CNS terapevtikasi uchun bo'shliq muhim ahamiyatga ega, chunki farmakologik faollik odatda miyaning o'lchanadigan kontsentratsiyasiga erishishdan ko'ra maqsadni jalb qilishning etarli darajasiga erishishga bog'liq.

Pozitron emissiya tomografiyasi (PET) retseptorlarini ko'rish choralari. Radioyorliqli ligandlar o'ziga xos retseptorlar bilan teskari bog'lanadi va farmakologik aralashuvdan so'ng ligandlar bilan bog'lanishning o'zgarishi preparatning retseptorlar hovuzining qancha qismini egallaganligini aniqlaydi.

Prisys Biotech veb-seminarida Prisys ish misolini taqdim etdimolekulyar tasvirlashinson bo'lmagan primat (NHP) tadqiqotlarida. Tadqiqot [18F]Fallypride-dan sinomolgus maymunlarida dopamin D2/D3 retseptorlari bilan bog'lanishini kuzatish uchun 150-daqiqada dinamik PET olish orqali, 120-daqiqada haloperidolni tomir ichiga yuborish orqali foydalanilgan.

Vaziyat dinamik PETning mintaqaviy retseptorlarning bog'lanishini qanday tavsiflashini, farmakologik joy almashishini va klinikadan oldingi CNS dasturlarida maqsadli jalb qilishni baholashni qo'llab-quvvatlashini ko'rsatadi.

1. Nima uchun retseptorlarning to'ldirilishi an'anaviy PKdan tashqari muhim

Retseptorlarning bandligi - bu ma'lum bir vaqtda dori bilan bog'langan mavjud maqsadli retseptorlarning nisbati. Plazma kontsentratsiyasi va to'qimalarning umumiy ta'siri qancha dori mavjudligini tavsiflaydi. To'ldirilishi preparatning retseptorda nima qilayotganini tasvirlaydi.

Dopamin D2 antagonistlari va qisman agonistlari uchun plazma kontsentratsiyasi va to'ldirish o'rtasidagi bog'liqlik chiziqli bo'lmagan va to'yingan. Past konsentratsiyalarda ta'sir qilishning oddiy o'sishi bandlikning katta o'sishiga olib keladi. Bog'lanish to'yinganlikka yaqinlashganda, kontsentratsiyaning yanada oshishi asta-sekin kichikroq daromad keltiradi.

Ushbu shakl dozani tanlash uchun bevosita oqibatlarga olib keladi. Antipsikotik dorilarning klinik PET tadqiqotlari D2 retseptorlari bilan to'ldirilishi, terapevtik javob va ekstrapiramidal simptomlar o'rtasida bog'liqlikni aniqladi. Shunday qilib, bandlikni o'lchash nomzodning farmakologiya talab qilganidan yuqoriroq ta'sir qilmasdan, tegishli jalb qilish darajasiga erishganligini ko'rsatadi.

Xuddi shu mantiq boshqa dopaminga yo'naltirilgan mexanizmlar uchun ham amal qiladi. D2 qisman agonisti endogen dopaminerjik signalizatsiya uchun joy qoldirib, o'z ta'sirini yaratish uchun etarli joyni talab qiladi. Ekstrastriatal retseptorlarga qaratilgan birikmalar o'sha hududlarda aniq bog'lanishga muhtoj va faqat yuqori striatal qabul qilish buni ko'rsatmaydi.

2. [18F]Fallypride PET nimani o'lchaydi?

[18F]Fallypride - bu D2 va D3 subtiplarini o'z ichiga olgan dopaminga o'xshash retseptorlarga yuqori darajada yaqinlik bilan almashtirilgan benzamid radioligand. Bog'lanish teskari bo'ladi, shuning uchun bir seans ichida bir xil kuzatuvchini assotsiatsiya va dissotsiatsiya orqali kuzatish mumkin.

Uning yaqinligi retseptorlari zichligi past bo'lgan hududlarda, shu jumladan kortikal va talamik sohalarda bog'lanish haqida xabar berish uchun etarlicha yuqori. Ko'pgina boshqa dopamin retseptorlari izlagichlari yuqori zichlikdagi hududlar uchun ishlab chiqilgan va striatumdan tashqarida juda oz foydali signal qaytaradi.

Ftor-18 ning jismoniy yarimparchalanish davri taxminan 110 daqiqani tashkil qiladi, bu etkazib berish, mintaqaviy to'planish va yuvishni bir marta qabul qilishda ushlab turadigan dinamik protokol uchun etarli.

Ikkita izohlash chegarasi qo'llaniladi. [18F]Fallypride D2 ni D3 dan ajratmaydi, shuning uchun signal D2/D3 bilan bog‘lanadi va aniqroq narsa yo‘q. PET signalining intensivligi ham retseptorlar soniga teng emas. O'lchangan radioaktivlik izni etkazib berish, o'ziga xos bo'lmagan taqsimot, o'ziga xos bog'lanish va kuzatuvchi kinetikasini birlashtiradi va bu komponentlarni ajratish kinetik tahlilni talab qiladi.

3. NHP ishi: Haloperidol Challenge bilan PETni dinamik tasvirlash

Doktor Liu misolida sinomolgus maymunlarida [18F]Fallypride PET-dan foydalanib, oddiy miyada kuzatuvchi taqsimoti va mintaqaviy retseptorlarning bog'lanishini tavsiflash mumkin. Maqsad kasallik modeli yoki terapevtik nomzod emas, balki asosiy tavsif edi.

Sotib olish 150 daqiqa davom etdi. 120 daqiqada haloperidol vena ichiga farmakologik blokirovka sifatida yuborildi.

Striatal va ekstrastriatal hududlar boshqacha yo'l tutgan. Ekstrastriatal hududlar odatda oldinroq cho'qqisiga chiqdi va tezroq tozalanadi. Ikki tomonlama striata keyinroq cho'qqiga chiqdi va kuzatuvchini uzoqroq ushlab turdi.

Retseptor zichligi naqshni tushuntiradi. Striatum kabi yuqori zichlikdagi mintaqada signalning aksariyati o'ziga xos bog'lanishdan kelib chiqadi. Qaerda zichlik pastroq bo'lsa, kuzatuvchi yetkazib berish va o'ziga xos bo'lmagan taqsimot mutanosib ravishda ko'proq tashiydi.

Bu farq tadqiqot dizaynini cheklaydi. Bitta belgilangan vaqt nuqtasida bitta statik tasvir bir vaqtning o'zida striatal va ekstrastriatal bog'lanishni tavsiflay olmaydi, shuning uchun sotib olish vaqti va tahlil rejasi mintaqaviy kinetikani hisobga olishi kerak.

Haloperidol chaqiruvi farmakologik testni qo'shdi. Haloperidol dopamin retseptorlari antagonistidir va bir xil bog'lanish joylari uchun [18F] Fallypride bilan raqobatlashadi. Dozalashdan so'ng, traserning ulanishi signalning asosan o'ziga xos D2/D3 bog'lanishi bo'lgan hududlarga tushadi. Ushbu siljish mintaqaviy signalning o'ziga xosligini ham, qaytarilishini ham qo'llab-quvvatlaydi.

4. Retseptorlarning to'ldirilishi va bog'lanish potentsiali qanday aniqlanadi?

Tasvirlarning o'zi miqdoriy farmakologik da'voni o'z ichiga olmaydi. Ma'lumotlarning aksariyati vaqt-faollik egri chizig'ida (TAC) joylashgan bo'lib, u olingan hududda radioaktivlik kontsentratsiyasini kuzatadi. Uning shakli kuzatuvchini etkazib berishni, retseptorlar assotsiatsiyasini, dissotsiatsiyani va tozalashni aks ettiradi.

Qaytariladigan kuzatuvchilar uchun miqdoriy aniqlash odatda nishonga ahamiyatsiz maxsus bog'langan mos yozuvlar mintaqasiga tayanadi. Ushbu hudud o'zgartirilmaydigan kuzatuvchi taqsimotini baholaydi va tahlilga signalning qolgan qismidan maxsus ulanishni ajratish imkonini beradi.

Ko'pincha e'lon qilingan parametr - bu almashtirilmaydigan bog'lanish potentsiali (BP_ND), tanlangan kinetik modelning farazlari bo'yicha muvozanat holatida maxsus bog'langan kuzatuvchining almashtirilmaydigan izlagichga nisbati. Yo'naltiruvchi to'qimalar modellari yoki boshqa tasdiqlangan kinetik yondashuvlar uni kuzatuvchi va sotib olish dizayniga qarab baholaydi.

Raqobatdosh dori vositasidan oldin va undan keyin bog'lanish potentsialini taqqoslash natijasida bandlik paydo bo'ladi:

Retseptorlarning bandligi (%)=[(BP_{SH, asosiy}- BP_{ND, dori}) / BP_{SH, asosiy}] × 100

BPning pasayishi_NDdozalashdan keyin radioligand uchun kamroq saytlar qolishi demakdir. Tadqiqot farazlariga ko'ra, bu pasayish retseptorlarning bandligini taxmin qiladi.

Arifmetika oddiy. Ishonchlilik unchalik emas. Fiziologik barqarorlik, izchil qabul qilish, aniq hududni aniqlash, harakatni to'g'rilash va mos keladigan kinetik model - bularning barchasi smetaga kiradi.

Vebinardagi muammoli dizayn bir seansda xuddi shu printsipni qo'llaydi. Alohida asosiy va davolashdan keyingi skanerlarni solishtirish o'rniga blokirovka qiluvchi vosita bitta dinamik qabul qilish vaqtida beriladi va joy almashish to'g'ridan-to'g'ri vaqt-faoliyat egri chizig'idan o'qiladi. Kamroq tasvirlash seanslari nazorat qilish uchun sessiyalar orasidagi o'zgaruvchanlikni bildiradi. Shuningdek, u dizayn tanlovlariga ham og'irlik qiladi: sinov vaqti, blokirovkalash dozasi va dozalashdan keyin qolgan qo'lga kiritishning uzunligi o'lchash uchun etarli darajada joy almashishni aniqlaydi.

5. Bir martalik dozali challenj nimani ko'rsatishi mumkin?

Bir dozali sinov izlovchining o'ziga xosligini va qaytariladigan maqsadni bog'lashni tekshiradi. Bu doza-to'ldirish munosabatini keltirib chiqarmaydi.

Bu cheklov PET natijalari ishlab chiqish qarorini qabul qilganda muhim ahamiyatga ega. Bitta blokirovka qiluvchi doza bitta aralashuv nuqtasidir. Bu nuqtada joy o'zgartirish signalni maqsadli o'qishni qo'llab-quvvatlaydi va kontsentratsiyalar bo'ylab bandlik qanday harakatlanishi haqida hech narsa aytmaydi.

Dozaning miqdoriy o'zaro bog'liqligi bir necha doza darajalarini talab qiladi, ideal holda plazmadagi PK bilan birga o'lchanadi, shunda to'ldirish tizimli ta'sirga bog'liq bo'lishi mumkin. Bunday dizayn ulanishga qarshi konsentratsiyani xaritalaydi, ma'lum bandlik diapazoniga bog'langan ta'sir doirasini aniqlaydi va farmakologik dozani tanlashni qo'llab-quvvatlaydi.

Yana uchta fikr talqinga tegishli.

Farmakologik selektivlik:haloperidol D2/D3 uchun selektiv emas. Bundan tashqari, sigma-1 va serotonin 5-HT2A retseptorlari bilan o'zaro ta'sir qiladi. Shuning uchun uni blokirovka qiluvchi vosita sifatida ishlatish har bir ta'sirning D2/D3 orqali o'tishiga dalil sifatida emas, balki mintaqaviy kuzatuvchi taqsimoti va kuzatilgan joy o'zgarishiga qarshi o'qiladi.

Fiziologik sharoitlar:behushlik va fiziologik o'zgarishlar miya qon oqimiga, traserni etkazib berishga va ehtimol endogen dopaminerjik faollikka ta'sir qiladi. Ushbu o'zgaruvchilar tasvirlash seansi davomida nazorat va hujjatlarga muhtoj.

Bandlik va samaradorlik:bandlik terapevtik foydani emas, balki maqsadli ishtirokni ko'rsatadi. Murakkab o'z retseptorini sezilarli darajada egallashi mumkin, bu esa mo'ljallangan quyi oqim reaktsiyasini keltirib chiqarmaydi.

Shuning uchun retseptorlarni ko'rish boshqa farmakodinamik so'nggi nuqtalarga tegishli emas, balki ular bilan birga keladi.

6. Nima uchun dopamin retseptorlari PET tadqiqotlari uchun inson bo'lmagan primatlardan foydalanish kerak?

NHP tasviri CNS retseptorlarining miqdoriy ishiga mos keladi, ayniqsa savol striatal va ekstrastriatal populyatsiyalarni birgalikda qamrab olgan bo'lsa.

Kemiruvchi PET yaxshi o'rnatilgan, ammo kichik miya mintaqaviy miqdorni cheklaydi. Qiziqarli hudud skanerning fazoviy o'lchamlariga yaqinlashganda va qo'shni tuzilmalarni ajratish ishonchsiz bo'lib qolsa, qisman hajm effektlari jiddiylashadi. Kichik ekstrastriatal hududlar eng ko'p azoblanadi.

Kattaroq miya striatum, talamus va kortikal sohalarni amaliy aniqlash imkonini beradi. NHPlar, shuningdek, kemiruvchilar farmakologiyasi va klinik neyroimagingni birlashtiradi: neyroanatomik tashkilot va dopaminerjik tizim tarqatish, retseptorlarni bog'lash va farmakologik javobni tarjima sharoitida o'lchash uchun etarlicha yaqin odamning tuzilishiga o'xshaydi.

Xuddi shu hayvonda takroriy tasvirlash boshqa afzallikdir. Mavzu ichidagi dizaynlar retseptorlarning mavjudligi va fiziologiyasidagi individual o'zgarishlarning ta'sirini kamaytiradi, bu kutilgan ta'sir kichik bo'lganda yoki vaqt o'tishi bilan bog'lanishni kuzatish kerak bo'lganda muhimdir.

NHP ma'lumotlarini inson PET o'lchovlari bilan almashtirib bo'lmaydi. Fiziologiya, kuzatuvchi kinetikasi, anesteziya va eksperimental sharoitlar bir-biridan farq qiladi va miqdoriy topilmalar tarjima qilinganda bu farqlarni hal qilish kerak. Mos keladigan tasvirlash usullari va analitik usullar uslubiy bo'shliqni toraytiradi.

7. Retseptorlarni ko'rishni CNS dori vositalarini ishlab chiqishga integratsiya qilish

PET retseptorlari kengroq farmakologiya va PK/PD strategiyasida o'tirganda katta hissa qo'shadi.

Maqsadli ishtirokni baholash birinchi o'rinda turadi. Kattaroq samaradorlik tadqiqotlarini o'tkazishdan oldin, jamoa nomzodning miyaga etib borishini va tegishli tizimli ta'sirlarda uning retseptorini egallashini aniqlashi mumkin.

Dozani tanlash quyidagicha. Bir necha doza darajalari bo'yicha o'lchangan va plazma PK bilan integratsiyalangan to'lg'azish ta'sir qilish-to'ldirish munosabatini beradi, bu keyingi tadqiqotlarda dozalarni tanlash uchun mexanik asosni ta'minlaydi, shu jumladan dastlabki klinik ishlar.

Nomzodni taqqoslash uchinchi foydalanish hisoblanadi. Agar bir nechta birikmalar molekulyar maqsadni birlashtiradigan bo'lsa, PET to'g'risidagi ma'lumotlar in vitro bog'lanish yaqinligi va an'anaviy PK ni to'ldiradi va mos keladigan ta'sirlarda in vivo ishtirokini solishtirishga imkon beradi.

Boshqa so'nggi nuqtalar bilan birga o'qing, bu o'lchovlar dasturni to'liqroq tavsiflaydi.

Ushbu o'lchovlarni birlashtirish ta'sir qilish, maqsadni jalb qilish va quyi oqimdagi farmakologik javobni bog'laydi.

8. NHP retseptorlari PETning amaliy mulohazalari va cheklovlari

Miqdoriy retseptorlari PET ehtiyotkorlik bilan dizayn va izlovchiga xos tekshiruvni mukofotlaydi.

Malumot-mintaqa taxmini ko'pchilik miqdoriy yondashuvlarni asoslaydi. Tanlangan hudud nishonga ahamiyatsiz darajada maxsus bog'lanishni talab qiladi va uning izdosh va foydalanilayotgan turlar uchun yaroqliligi belgilanishi kerak.

Uzoq dinamik sotib olishda harakat muhim ahamiyatga ega. Kichik harakatlar anatomik ro'yxatga olishni o'zgartiradi va mintaqaviy vaqt-faollik egri chizig'ini buzadi, bu esa majburiy hisob-kitoblarga tarqaladi.

Sinov-qayta sinov o'zgaruvchanligi, agar ulanishning o'zgarishi asosiy yakuniy nuqta bo'lsa, xarakteristikaga muhtoj. Asosiy o'zgaruvchanlik ko'rsatkichi bo'lmasa, haqiqiy farmakologik ta'sir va o'lchov farqi bir xil ko'rinadi.

Tracerning ulanish xususiyatlari va maqsaddan tashqari o'zaro ta'sirlar oldindan tekshirilishi kerak. Agar quyi turga xos maʼlumot talab qilinsa, [18F]Fallypride D2ni D3 hissalaridan ajrata olmaydi.

Ushbu talablar PET retseptorlaridan foydalanish shartlarini belgilaydi: tegishli kuzatuvchi, aniqlangan miqdoriy so'nggi nuqtalar va tadqiqot boshlanishidan oldin kelishilgan tahlil mezonlari.

Xulosa

[18F]Sinomolgus maymunlarida Fallypride PET in vivo jonli ravishda retseptorlarni tasvirlash nimani qo'shishini ko'rsatadi: 150 daqiqalik dinamik qabul davomida kuzatilgan mintaqaviy D2/D3 bog'lanishi, striatal va ekstrastriatal kinetika va 120 daqiqada haloperidolni tomir ichiga yuborishdan keyin farmakologik joy almashish.

Kattaroq hissa u javob beradigan savoldir. PET retseptorlari nomzodning ma'lum bir ta'sir qilishda o'z maqsadiga erisha oladimi yoki yo'qligini aniqlaydi, hech qanday plazma PK egri chizig'i, CSF namunasi yoki biotarqatish tasviri o'z-o'zidan hal qilmaydi.

An'anaviy PK, CSF namunalari, biodistribution ko'rish va funktsional farmakodinamik so'nggi nuqtalar bilan o'qing, bandlik ma'lumotlari farmakologik faollikka ta'sir qilishdan zanjirni to'ldiradi.

Ta'sir qilish, maqsadli jalb qilish va terapevtik samaradorlik alohida miqdorlarda qoladi. Ularni bir-biridan ajratib turish tarjima tadqiqotini informatsion va ishlab chiqish qarorini himoyalangan qiladi.

Molekulyar tasvirlash veb-seminarlari seriyasi

Ushbu maqola NHP tadqiqotida molekulyar tasvirlash bo'yicha olti qismli Prisys Biotech vebinar seriyasini yopadi. Har bir qism bittadan savol oldi.

Birinchisi ergashdibutun tanani biotarqatish tasviriyod-125 SPECT bilan NHPlarda, etiketli birikma vaqt o'tishi bilan organlar bo'ylab qanday taqsimlanishini so'radi. Ikkinchisi, intranazal yuborilgan birikmaning miyaga etib borishini so'radi va ishlatiladiburundan miyaga etkazib berishjavob berish uchun SPECT tomonidan o'lchanadi. Uchinchisi ishladiActinium-225 inson dozasi proektsiyasiNHP tasvirlash ma'lumotlaridan, shu jumladan so'rilgan dozani baholash va inson faoliyati taxminlari. To'rtinchisi kuzatildiuzunlamasına tau PETrezus makaka modelida. Beshinchisi qo'llaniladiVMAT2 PETning noinsoniy primat modelidaParkinson kasalligiin vivo jonli ravishda dopaminerjik defitsitni aniqlash uchun.

To'plam sifatida o'qing, oltitasi tarqatish orqali etkazib berish, dozimetriya, kasallikning rivojlanishi va dopaminergik tanqislikdan retseptorlarning mavjudligiga o'tadi, bu esa tasvirni o'qish farmakologiya savoliga javob berishni boshlaydi.

Tasvirlash usulini tanlash ilmiy savolga javob beradi. Turli izlagichlar, sotib olish protokollari va analitik yondashuvlar qo'shimcha ma'lumotni qaytaradi va kombinatsiya klinikadan oldingi farmakologiya ma'lumotlarini sharhlashni kuchaytiradi.

Keyingi kontekst uchun seriya NHP tadqiqotida molekulyar tasvirni qo'llash va translyatsion dori ishlab chiqish bo'yicha umumiy maqola bilan birga keladi.

Prisys Biotechnologies bilan bog'laning