Este trabajo describe la producción automatizada de hasta 1,7 GBq de [68Ga]Ga-FAPI-46 en el sintetizador iPHASE MultiSyn para la obtención de imágenes PET de la proteína de activación de fibroblastos.
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Artículo de método
Este trabajo describe la producción automatizada de hasta 1,7 GBq de [68Ga]Ga-FAPI-46 en el sintetizador iPHASE MultiSyn para la obtención de imágenes PET de la proteína de activación de fibroblastos.
[68Ga]Ga-FAPI-46 es un nuevo trazador prometedor para la obtención de imágenes de la proteína de activación de fibroblastos (FAP) mediante tomografía por emisión de positrones (PET). Los inhibidores marcados de la FAP (FAPI) han demostrado su absorción en varios tipos de cáncer, incluidos el cáncer de mama, pulmón, próstata, páncreas y colorrectal. FAPI-PET también posee una ventaja práctica sobre FDG-PET, ya que no se requiere ayuno ni reposo. [68Ga]Ga-FAPI-46 exhibe propiedades farmacocinéticas mejoradas, retención tumoral mejorada e imágenes de mayor contraste que las [68Ga]Ga-FAPI-02 y [68Ga]Ga-FAPI-04 presentadas anteriormente. Aunque inicialmente se describió un protocolo de síntesis manual para [68Ga]Ga-FAPI-46, en los últimos años se han reportado métodos automatizados que utilizan diferentes sintetizadores comerciales.
En este trabajo, describimos el desarrollo de la síntesis automatizada de [68Ga]Ga-FAPI-46 utilizando el sintetizador iPHASE MultiSyn para aplicaciones clínicas. Inicialmente, se investigó la optimización del tiempo de reacción y la comparación del rendimiento de cuatro cartuchos diferentes de extracción en fase sólida (SPE) para la purificación del producto final. A continuación, se llevó a cabo el desarrollo y la validación de la producción de 0,6-1,7 GBq de [68Ga]Ga-FAPI-46 utilizando estos parámetros optimizados. El producto se sintetizó en 89.8 ± rendimiento corregido de decaimiento del 4.8% (n = 6) durante 25 min. El producto final cumplió con todas las especificaciones de control de calidad recomendadas y fue estable hasta 3 h después de la síntesis.
La proteína de activación de fibroblastos (FAP) se ha convertido en un objetivo destacado para las imágenes y la terapia del cáncer1,2. La FAP es un marcador específico de fibroblastos asociados al cáncer (CAF), un tipo de célula estromal que constituye gran parte del microambiente de los cánceres sólidos. Los CAF juegan un papel clave en el crecimiento tumoral, la invasión y la metástasis3. Se encuentran en la mayoría de los tumores sólidos, incluidos los cánceres de mama, próstata y páncreas1. Al dirigirse a la FAP con inhibidores de moléculas pequeñas marcados con radionúclidos diagnósticos o terapéuticos, se pueden lograr imágenes selectivas no invasivas y terapia de estos cánceres4,5,6. Las moléculas inhibidoras de FAP (FAPI) como FAPI-02, FAPI-04, FAPI-46 y FAPI-74 marcadas con 68Ga y 18F representan una clase de agentes dirigidos a FAP basados en quinolina que fueron desarrollados por equipos del Hospital Universitario de Heidelberg y el Centro Alemán de Investigación del Cáncer (DKFZ), Alemania7,8,9,10,11, basándose en trabajos anteriores que identifican el muy prometedor andamio N-(4-quinolinoil)-glicil-(2-cianopirrolidina) para la inhibición de FAP12,13. Más recientemente, se han desarrollado inhibidores de FAP de péptido cíclico como FAP-228614 y 3BP-394015 tanto para imágenes como para terapia.
[68Ga]Ga-FAPI-04 ha demostrado su aceptación en 28 tipos diferentes de cáncer, incluyendo cáncer de mama, pulmón, próstata, páncreas y colorrectal16. Además de la ventaja práctica de no requerir ayuno y reposo9, FAPI-PET ha demostrado una ventaja diagnóstica sobre (o un papel complementario con) FDG-PET, como en el cáncer gastrointestinal, de mama, de ovario y de hígado, en las metástasis cerebrales del cáncer de pulmón17, y en los casos en que los hallazgos de FDG no son concluyentes18. Artículo 68El FAPI marcado con Ga también ha mostrado algunas aplicaciones no oncológicas interesantes en enfermedades inflamatorias relacionadas con el sistema inmunitario, como la fibrosis y la artritis reumatoide19,20. El [68Ga]Ga-FAPI-46 presentado más recientemente, una variante de [68Ga]Ga-FAPI-04, que tiene un enlace modificado al ácido dodecane tetraacético (DOTA), exhibe propiedades farmacocinéticas mejoradas y una retención tumoral mejorada, lo que da como resultado imágenes de mayor contraste que las obtenidas con [68Ga]Ga-FAPI-02 o [68Ga]Ga-FAPI-046,10. El uso de inhibidores de FAP marcados para el diagnóstico y el tratamiento está bajo patente internacional21 y el uso de [68Ga]Ga-FAPI-46 está actualmente bajo licencia22.
Las preparaciones reportadas de [68Ga]Ga-FAPI-46 utilizando ciclotrón producido por 68Ga o 68Ga eluido de un generador de 68Ge/68Ga incluyen el uso de protocolos manuales y sintetizadores automatizados. Se ha descrito un protocolo de etiquetado manual para [68Ga]Ga-FAPI-46, basado en los métodos reportados anteriormente para [68Ga]Ga-FAPI-02 y [68Ga]Ga-FAPI-0423,24. Aunque el etiquetado manual no requiere equipos especializados, este enfoque puede conducir a un aumento de la dosis de radiación del operador y a una posible variabilidad dentro de la producción25; De ahí la necesidad de automatizar la producción para aplicaciones clínicas rutinarias. Además, el uso de un sintetizador automatizado cumple mejor con las regulaciones internacionales GMP. La preparación de [68Ga]Ga-FAPI-46 se desarrolló en una variedad de sintetizadores comerciales, utilizando 68Ga de diferentes generadores26,27,28,29,30,31,32,33 o ciclotrón 68Ga34. Los detalles de estos métodos automatizados se resumen en la Tabla Suplementaria S1 (Archivo Suplementario 1). En los últimos años también se han publicado métodos de síntesis automatizados para otros inhibidores de FAP marcados con 68Ga- y 177Lu35,36.
En el Centro RAPID del Hospital Sir Charles Gairdner, hemos desarrollado y validado la preparación de [68Ga]Ga-FAPI-46 en el sintetizador iPHASE MultiSyn (en lo sucesivo, el sintetizador MS). Este sintetizador se utiliza de forma rutinaria en nuestro laboratorio, así como en otras instalaciones de producción en Australia para la preparación de radiofármacos marcados con 68Ga, 177Lu y 89Zr37,38,39. El sintetizador MS funciona descargando una lista de pasos de secuencia de Excel en su memoria interna. Esta lista de pasos de secuencia es fácil de usar y modificable. Además, el sintetizador permite intervenciones a mitad de la producción, como repetir pasos, volver a los pasos anteriores, omitir pasos y pausar la producción cuando sea necesario. Está equipado con detectores de radiación colocados en lugares estratégicos, lo que permite al usuario monitorear el proceso de producción en tiempo real. El sintetizador MS es compatible con todos los generadores comerciales de 68Ga y permite la elución de uno o dos generadores. El procedimiento descrito en este trabajo utiliza 68Ga de uno o dos generadores de 68Ge/68Ga e implica tanto la prepurificación de 68Ga como la postpurificación del producto final. Como parte de este estudio, también se evaluó el tiempo de reacción óptimo y la comparación del rendimiento de tres tipos diferentes de cartuchos de extracción en fase sólida (SPE) de pospurificación con el proporcionado en el casete del proveedor.
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PRECAUCIÓN: Este protocolo implica el manejo de materiales radiactivos. Todo el personal que realice este trabajo debe estar adecuadamente capacitado en el manejo de radioisótopos no sellados y contar con la aprobación del oficial de seguridad radiológica de su institución. El sintetizador automático debe ubicarse en una celda caliente dedicada y protegida. Los experimentos manuales deben realizarse en una celda caliente protegida o detrás de blindajes contra radiación. Los experimentos preliminares para la optimización del tiempo de reacción y la prueba de diversos cartuchos de extracción en fase sólida (SPE) se describen en la Sección Suplementaria 1 (Archivo Suplementario 1).
1. Preparación del sintetizador de espectrometría de masas
2. Preparación de los reactivos
NOTA: Los reactivos necesarios para la producción automatizada de [68Ga]Ga-FAPI-46 (ver Tabla 1) se prepararon en un entorno de sala limpia inmediatamente antes de la producción.
3. Preparación del casete de síntesis e instalación del casete
4. Instalación de reactivos, línea(s) del generador(es) y vial del producto final (ver Figura 1A,C y Figura 1B,C si se utiliza la elución de doble generador)
5. Pasos preliminares del sintetizador antes de la radiomarcación
6. Radiomarcado automatizado para producir [68Ga]Ga-FAPI-46
NOTA: La síntesis automatizada se inicia realizando el paso 5.2. Figura 1D describe la reacción de radiomarcado para producir [68Ga]Ga-FAPI-46. Se muestra una captura de pantalla representativa de la interfaz del sintetizador y un perfil típico de radiactividad en la Figura 1A,B y la Figura 2, respectivamente. Para la producción mediante elución dual del generador, el sintetizador indicará al usuario que retire la jeringa B vacía tras la elución del primer generador e instale otra jeringa que contenga 5 mL de HCl 0,1 M en el accionador de jeringas para la elución del segundo generador.
Tabla 1: Preparación de reactivos para la producción de [68Ga]Ga-FAPI-46. Haga clic aquí para descargar esta tabla.

Figura 1: Esquema de la interfaz de usuario del sintetizador; configuración del casete y de los reactivos para la radiosíntesis automatizada de [68Ga]Ga-FAPI-46. (A) Configuración para producción con un solo generador. (B) Configuración para producción con dos generadores. (C) Posiciones de los reactivos para la producción automatizada de [68Ga]Ga-FAPI-46 utilizando el sintetizador radioquímico MS. (D) Esquema de radiomarcado de [68Ga]Ga-FAPI-46. Abreviaturas: FAPI = inhibidor de la proteína de activación de fibroblastos; Mn = manifold n; Wn = salida de desecho n; Vn = válvula n; R = reactor al vacío; Gn = entrada de gas n. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
![figure-protocol-2 Gráfico del proceso de radiomarcado: elución de [68Ga]Ga3+, retención en SPE, análisis de radiactividad frente a tiempo.](/files/ftp_upload/66708/66708fig02.jpg)
Figura 2: Perfil típico de radiactividad del sintetizador para la síntesis automatizada de [68Ga]Ga-FAPI-46. Acrónimos: FAPI = inhibidor de la proteína de activación de fibroblastos; SPE = extracción en fase sólida. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
7. Dispensación de [68Ga]Ga-FAPI-46 para control de calidad y envío
8. Control de calidad de [68Ga]Ga-FAPI-46
NOTA: Las pruebas de control de calidad descritas a continuación se realizaron de acuerdo con los procedimientos descritos en la Farmacopea Europea40.
9. Pruebas de estabilidad
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Se informa de la eficiencia de radiomarcado evaluada entre 5 y 20 min de reacción a 95 °C en la Tabla 2. Los cartuchos de purificación posterior por SPE HLB 30 mg, Strata X 60 mg y Sep-Pak C18 Plus Short 360 mg mostraron recuperaciones muy similares (94,3 ± 0,5 % corregido por decaimiento [DC]) (Tabla 3). En nuestros experimentos, la recuperación del cartucho HLB 225 mg fue mucho menor (63,8 ± 3,5 % DC).
Tabla 2: Resumen de la conversión radioquímica d...
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Este trabajo describe la producción confiable y de alto rendimiento de [68Ga]Ga-FAPI-46 en el sintetizador MS para aplicaciones clínicas. El estudio preliminar de este protocolo probó, en la misma serie de experimentos, diferentes tiempos de reacción para la síntesis de [68Ga]Ga-FAPI-46, así como cuatro cartuchos de SPE diferentes para la purificación del producto final. Con el fin de (i) reducir la dosis de radiación para el operador y (ii) recrear las condiciones en las que se iba a desarrollar la...
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Los autores no tienen asociaciones comerciales o fuentes de financiación que puedan dar lugar a un conflicto de intereses real o percibido en relación con este trabajo para divulgar.
Los autores reconocen y agradecen a SOFIE Biosciences Inc. por suministrar el precursor químico FAPI-46 y el estándar [natGa]Ga-FAPI-46, a la Fundación Charlies para la Investigación por su apoyo financiero, a Stan Poniger de iPHASE Pty Ltd, y al equipo de Producción de Radiofármacos (RAPID) en el Departamento de Tecnología Médica y Física del Hospital Sir Charles Gairdner por su apoyo científico y técnico. Los autores también agradecen la asistencia del Nodo de la Instalación Nacional de Imágenes de WA, que cuenta con el apoyo de fondos de infraestructura del Gobierno del Estado de Australia Occidental en asociación con el Gobierno Federal de Australia, a través de la capacidad de la Estrategia Nacional de Infraestructura de Investigación Colaborativa (NCRIS).
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| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| 0.1 M Ácido clorhídrico (HCl) ultra puro | Compuesto bioquímico avanzado ABX (Radberg, Alemania) | HCl-103-G | Utilizado para la elución de generadores(s) |
| Acetato de amonio | Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, Australia) | A1542-250G | Se utiliza para fabricar iTLC fase móvil |
| C18 SepPak Plus corto (360 mg) | Aguas | WAT020515 | Sílice post-purificación SPE |
| Rendimiento de cromolito RP-18 con tapa final 100-4.6 monolítico | Merck Pty Ltd (Victoria (Australia) | 1021290001 | Columna con tapa final de HPLC RP-18, utilizada para el control de calidad de HPLC |
| Calibrador de dosis | Capintec | CRC-15PET | Se utiliza para calibrar y medir la actividad de 68Ga |
| Escaneo dual-RAM | LabLogic Limited (VA, EE. UU.) | Escáner SR-1A | Radio-TLC para analizar el papel iTLC |
| Precursor FAPI-46 (GMP) | Compuesto bioquímico avanzado ABX (Radberg, Alemania) | 3601.0000.050 | Precursor de péptidos |
| Facilidad de llenado Vial de vacío estéril (10 mL) | HUAYI iosotopes | SVV-10C | Se utiliza para muestras de esterilidad y retención |
| Facilidad de llenado Vial de vacío estéril (25 mL) | HUAYI iosotopes | SVV-25A | Se utiliza para |
| el radiomarcaje de péptidos Ga68 del producto final con prepurificación del generador | iPHASE Technologies (Melbourne, Australia) | MSR-120G-(RK-3296)Conjunto de | reactivos |
| Radiomarcaje Ga68 con prepurificación del generador | iPHASE Technologies (Melbourne, Australia) | MSH-120 | Hardware Cassette + conjunto de auxiliares |
| Sistema de cromatografía de gases (GC) | Agilent technologies (Vic, Australia) | G2630A | Se utiliza para medir el disolvente residual |
| Fuente estándar GS (Ba133) | Global Medical Solutions Pty Ltd (Australia) | D-102-19 | Se utiliza para calibrar el espectrómetro gamma |
| GS Fuente estándar (Co60) | Global Medical Solutions Pty Ltd (Australia) | 1559-84 | Se utiliza para calibrar el espectrómetro gamma |
| Sistema de cromatografía líquida (HPLC) de alta resolución | Shimadzu Scientific Instruments (NSW, Australia) | Equipo de HPLC | LC-20 |
| Aguja de ventilación de aire hidrofóbica | Baldwin Medical (Victoria, Australia) | 1088 | Utilizado con vial de producto final |
| IGG100 | Eckert & Productos de isótopos de Ziegler (Berlín, Alemania) | IGG100-65M-NT | Generador de 68Ge/68Ga |
| Jeringa de 5 mL (Jeringa Injekt luer lock solo) | B Braun (Melsungen, Alemania) | 4606710V | Jeringas de polipropileno (PP)/polietileno (PE), sin látex, PVC y silicona Jeringa sin aceite utilizada para reactivos |
| Papel iTLC-SG | Agilent technologies (Vic, Australia) | SGI0001 | Se utiliza para el análisis de iTLC |
| Software LabLogic (LAURA) | LabLogic Limited (VA, EE. UU.) | LAURA versión de software 6.1 | Se utiliza para el análisis de radio-TLC |
| Ácido L-ascórbico Trace select | Fluka Sigma | 05878-100G | Se utiliza como eliminador de radicales en la mezcla de reacción |
| Lichrosolv Acetonitrilo (ACN) | Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, Australia) | 1.00030.2500 | Se utiliza para hacer HPLC fase móvil |
| orgánica Lichrosolv Water | Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, Australia) | 1.15333.2500 | Se utiliza para fabricar el detector |
| metanol (MeOH) | Aldrich Pty Ltd (NSW, Australia) | 1060182500 | Se utiliza para fabricar |
| detector de > de fase móvil de Na+I- | LabLogic Limited (VA, EE. UU.) | " NaI / PMT | utilizado para radio-HPLC |
| Oasis HLB (30 mg) | Waters (Milford, MA, USA) | WAT094225 | Copolímero de postpurificación SPE |
| Oasis HLB Plus corto (225 mg) | Waters (Milford, MA, USA) | 186000132 | Copolímero de postpurificación SPE |
| Tiras de pH | Thermo Fisher Scientific Australia Tty Ltd | 90424 | Se utiliza para medir el pH del producto |
| Detector de PS | LabLogic Limited (VA, EE. UU.) | Radiodetector de plástico/PMT | PS utilizado para radio-TLC |
| Tubo Safe Lock (1,5 mL) | Eppendorf | 0030 120.086 | Utilizado para muestras de control de calidad |
| (+)-L-ascorbato de sodio | Merck Pty Ltd (Victoria (Australia) | 11140-250G | Estabilizador del producto final |
| Solución de cloruro de sodio (NaCl) (solución salina) | Pfizer | PS111 | 0,9%, para inyección, grado USP |
| Sterican 100 Agujas | B Braun (Melsungen, Alemania) | 4667093 | Utilizado para producto final |
| Filtro de jeringa estéril (0,22 y micro; m) | Millipore Sigma (Burlington, MA, EE. UU.) | SLGSV255F | Millex-GV |
| Strata SCX (en kit de casete de hardware) | Kit de hardware interior Phenomenex de iPHASE Technologies (Melbourne, Australia) | MSH-120 | SPE de sílice de prepurificación dentro de casete de hardware |
| Strata X (en kit de casete de hardware) | Kit de hardware interior Phenomenex de iPHASE Technologies (Melbourne, Australia) | MSH-120 | Sílice de postpurificación SPE en el interior del casete de hardware |
| Trace Select Water para el análisis de trazas | Honeywell Riedel-de-Haen | 95305-2.5L | Se utiliza para la mezcla de reacción y para preacondicionar el cartucho SPE de prepurificación |
| Ácido trifluoracético (TFA) | Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, Australia) | 302031-10X1mL | Se utiliza para fabricar la fase móvil acuosa de HPLC |
| Jeringa de insulina ultrafina (0,5 mL) | BD | 326769 | Se utiliza para la dispensación de muestras de control de calidad |
| Filtro ventilado Cathivex-GV 0.22 & m, membrana de PVDF Durapore de baja unión a proteínas | Merk Millipore (Cork, Irlanda) | SLGV02505 | Se utiliza para filtrar el producto final |
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