Name: Preparación automatizada de 68Ga Ga-3BP-3940 en un módulo de síntesis para la obtención de imágenes PET del microambiente tumoral (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-04-25T14:50:00.000+00:00
Duration: 10 min 33 s
Description: Aprende a preparar automáticamente el radiofármaco [68Ga]Ga-3BP-3940 para imágenes PET del microambiente tumoral. Este protocolo optimizado logra síntesis en 20 minutos con cumplimiento GMP.

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En los últimos años, el tratamiento del microambiente tumoral (TME) ha atraído un interés considerable en aplicaciones diagnósticas y terapéuticas1. La abundancia de tipos de células, moléculas de señalización y macromoléculas de matriz extracelular (MEC) dentro del TME ofrece una amplia gama de posibles objetivos moleculares2. Entre las células huésped residentes e infiltrantes, los fibroblastos asociados al cáncer (CAF) forman un subconjunto distinto de fibroblastos dentro de la TME, fenotípicamente diferente de los fibroblastos normales. Los CAF desempeñan un papel crucial en la progresión tumoral, la metástasis, la evasión inmunitaria y la resistencia a la terapia a través de características celulares y moleculares únicas3. Estas células mesenquimales exhiben un fenotipo activado marcado por la expresión de la proteína de activación de fibroblastos (FAP). Molecularmente, los CAF secretan una compleja matriz de citocinas, quimiocinas, factores de crecimiento (p. ej., TGF-β, IL-6 y CXCL12) y proteínas de la MEC (p. ej., colágeno, fibronectina), que remodelan la MEC y fomentan un entorno protumorigénico4.
Al ser una proteína altamente específica que se sobreexpresa y localiza en la superficie extracelular de la membrana de CAF, la FAP presenta todas las características de una diana molecular fiable, especialmente para aplicaciones de medicina nuclear y radiofármacos5. En este contexto, se desarrollaron e introdujeron rápidamente en el uso clínico inhibidores de la FAP basados en quinolina(FAPI), funcionalizados con un grupo DOTA 6,7,8. Específicamente, FAPI-04 y FAPI-46 radiomarcados con galio-68 (emisor de β+, t1/2 = 68 min) para imágenes de tomografía por emisión de positrones (PET) han demostrado un valor significativo en enfermedades fibróticas, cardiología y oncología 8,9, particularmente para cánceres donde [18F]fluorodesoxiglucosa ([18F]FDG) tiene una utilidad limitada10. Sin embargo, si bien sus contribuciones a la oncología y a la imagen de enfermedades no malignas son innegables, los FAPI de moléculas pequeñas exhiben ciertas limitaciones para las aplicaciones de terapia con radionúclidos dirigidos (TRT), particularmente debido a su tiempo de residencia intratumoral subóptimo, lo que puede conducir a la irradiación involuntaria del tejido sano11. Para abordar esta cuestión, se han explorado varias estrategias, como el diseño de ligandos polivalentes11,12 o el uso de radionucleidos terapéuticos con vidas medias cortas 13,14,15. También se han desarrollado nuevos andamios moleculares con una alta afinidad por la FAP y que desencadenan una alta proporción de internalización celular.
Uno de ellos es el derivado pseudopeptídico FAP-2286. Contiene una secuencia de 7 aminoácidos, ciclados y unidos a un quelante de DOTA por una fracción16 de 1,3,5-bencenotrimetanotiol. Un estudio inicial en humanos demostró que [68Ga]Ga-FAP-2286 exhibe un perfil de biodistribución similar al [68Ga]Ga-FAPI-46, con una absorción fisiológica ligeramente mayor en el hígado, los riñones y el corazón17. En este estudio, 64 pacientes, principalmente con cánceres de cuello, hígado, estómago, páncreas, ovarios y esófago, se sometieron a imágenes PET con [68Ga]Ga-FAP-2286 para la estadificación del cáncer o la detección de recurrencia: la captación de [68Ga]Ga-FAP-2286 fue notablemente mayor que la de [18F]FDG en tumores primarios, metástasis de ganglios linfáticos y metástasis a distancia, lo que mejoró el contraste de la imagen y la detectabilidad de la lesión. Todos los tumores primarios fueron visibles con [68Ga]Ga-FAP-2286 PET/CT, mientras que [18F]FDG PET/CT no detectó casi el 20 % de las lesiones. Para los ganglios linfáticos comprometidos, las tasas de detección fueron más altas con [68Ga]Ga-FAP-2286, así como para las metástasis óseas y viscerales. En otro estudio en un grupo más pequeño de 21 pacientes con una variedad de enfermedades cancerosas, también se demostró la excelente sensibilidad de este agente de imagen, lo que refleja la eficacia diagnóstica de [68Ga]Ga-FAP-228618. Estudios más específicos se han centrado en un único tipo de cáncer, como el urotelial o el de pulmón, destacando una vez más el alto potencial de [68Ga]Ga-FAP-2286 para la imagen molecular clínica 4,5. En cuanto al tratamiento, en un estudio preliminar se investigó el uso de FAP-2286 radiomarcado con lutecio-177 (emisor de β, t1/2 = 6,7 d) en 11 pacientes con diversos cánceres progresivos y metastásicos19. La mayoría de los pacientes recibieron dos ciclos de tratamiento espaciados por 8 semanas, y la dosis promedio administrada por ciclo fue de 5,8 ± 2,0 GBq de [177Lu]Lu-FAP-2286. El fármaco demostró una retención intratumoral prolongada, con una vida media efectiva de aproximadamente 44 h en las metástasis óseas. Dados los efectos secundarios aceptables, estos hallazgos allanaron el camino para ensayos clínicos a mayor escala: la seguridad y eficacia de [177Lu]Lu-FAP-2286 se están evaluando actualmente en el ensayo clínico de fase 1/2 LuMIERE, patrocinado por Novartis (NCT04939610)7,8. En la literatura se documentan otros protocolos de investigación de menor escala 9,20 y se han publicado múltiples reportes de casos 21,22,23,24,25,26, que demuestran la eficacia y excelente tolerabilidad de esta TRT.
Las mínimas modificaciones estructurales realizadas en el FAP-2286 condujeron al analógico optimizado 3BP-3940 (Figura 1)27. Aunque la literatura científica sobre esta molécula vectorial sigue siendo limitada, se han realizado estudios preliminares tanto para aplicaciones de imagen como terapéuticas. En un informe preliminar se describe el uso de [68Ga]Ga-3BP-3940 en 18 pacientes con varios carcinomas metastásicos terminales y se concluye que este radiofármaco es un agente de imagen PET adecuado, destacando su excelente relación tumor-fondo y su muy baja captación renal28. En otro trabajo, un solo paciente con cáncer de páncreas con metástasis hepáticas recibió 150 MBq de [68Ga]Ga-3BP-3940 para la PET, lo que demostró una intensa captación en el tumor primario y las lesiones metastásicas29. Posteriormente, el mismo paciente recibió una dosis única de 9,7 GBq de [177Lu]Lu-3BP-3940 para TRT. El tratamiento fue bien tolerado, sin cambios significativos en las constantes vitales ni en los parámetros biológicos. En un estudio diferente se presentaron los resultados iniciales en humanos de un abordaje teranóstico con 3BP-3940: los pacientes fueron seleccionados con imágenes PET de [68Ga]Ga-3BP-3940 y luego se les administró 3BP-3940 marcado con diferentes isótopos (177Lu, 90Y o 225Ac), administrados solos o en combinaciones en tándem (p. ej., 177Lu + 225Ac) en 1-5 ciclos de tratamiento30. Los resultados incluyeron una remisión completa, cuatro remisiones parciales, tres enfermedades estables y 12 progresiones de la enfermedad. La mediana de supervivencia global de la cohorte (n = 28) fue de 9 meses desde el inicio de la TRT.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68356/68356fig01.jpg"> 
Figura 1: Estructura química de [68Ga]Ga-3BP-3940. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68356/68356fig01large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
El proceso de radiomarcaje de 68Ga para radiofármacos experimentales como FAP-2286 y 3BP-3940 generalmente implica un módulo de síntesis para automatizar el paso de preparación. En particular, la automatización de métodos garantiza la solidez del proceso y el cumplimiento de las GMP y minimiza la exposición a la radiación del operador en comparación con los métodos de preparación manual 31,32,33. En muchos casos, las autoridades reguladoras esperan que dicho protocolo forme parte de un expediente de medicamento en investigación (IMPD) antes de autorizar a un centro a fabricar el radiofármaco experimental correspondiente34. Hasta la fecha, se dispone de muy poca información detallada sobre el radiomarcaje automatizado de 68Ga de pseudopéptidos anti-FAP en la literatura 29,35,36,37,38. Además, los datos reportados generalmente se aplican solo a un modelo dado de sintetizador. El tipo de generador de 68Ga utilizado también puede aportar ciertas especificidades, ya que las diferentes soluciones disponibles en el mercado se caracterizan por volúmenes específicos de eluido de 68Ga3+ en HCl (normalmente 0,1 M), lo que puede tener un impacto directo en las condiciones de radiomarcaje automatizado.
En este contexto, presentamos un protocolo detallado para el radiomarcaje automatizado rápido y eficiente del pseudopéptido 3BP-3940 con 68Ga, utilizando el módulo de síntesis GAIA V2. Este sintetizador se basa en el uso de un conjunto de tubos que comprende tres rampas de cinco colectores cada una, conectadas a una bomba peristáltica para controlar el flujo de fluido. También cuenta con un horno de vial para el calentamiento del medio de reacción, varias sondas de radiactividad y un sensor de presión para monitorear estos parámetros dentro del sistema. Aunque no está tan extendido como otros modelos, este autómata se utiliza de forma rutinaria en nuestro centro y está instalado en un número creciente de instalaciones 31,39,40,41,42,43,44. En este trabajo se utilizó un generador GALLIAD de 68Ge/68Ga sin prepurificación del eluido de 68Ga. Este método está diseñado para ofrecer una solución robusta, rápida y conveniente para la producción de [68Ga]Ga-3BP-3940, optimizando también la protección radiológica para los operadores durante el radiomarcado. Este es también el primer protocolo de preparación de este radiofármaco que se informa sobre este modelo de sintetizador específico, y con tanto detalle.

<table><tbody><tr><td>Filtros 0,2 &micro;</td><td>VWR</td><td>514-0515</td><td>Para la filtración de soluciones tampón y antioxidantes y producto final de radiomarcaje</td></tr><tr><td>Acetonitrilo para HPLC</td><td>Sigma Aldrich</td><td>34851-2,5L</td><td>Para el control HPLC de la pureza radioquímica</td></tr><tr><td>Acetato de amonio</td><td>Sigma Aldrich</td><td>238074</td><td>Para la preparación de una de las fases móviles para el control TLC</td></tr><tr><td>Columna C18 para HPLC</td><td>VWR</td><td>EQV-3C18-1503</td><td>Para el control de la pureza radioquímica por HPLC</td></tr><tr><td>Calibrador de dosis calibrado (CRC25)</td><td>Capintec-Para</td><td></td> <td>medir la radiactividad del producto final y los diversos componentes del módulo posterior a la síntesis</td></tr><tr><td>Solución tampón de citrato, pH 4</td><td>Thermofisher</td><td>258585000</td><td>Fase móvil para controles TLC</td></tr><tr><td>Tubo de Eppendorf 5 ml Biopur</td><td>Sigma Aldrich</td><td>EP0030119479</td><td>Para la preparación de soluciones tampón y antioxidantes</td></tr><tr><td>Línea de extensión (30 cm)</td><td>Vygon</td><td>1159.03</td><td>Para la conexión del generador al conjunto de tubos Generador de</td></tr><tr><td>galio-68</td><td>IRE Elit-Para</td> la <td></td><td>generación in situ de cloruro de galio de [68Ga]contador de</td></tr><tr><td>gamma (Hidex AMG)</td><td>Hidex-Para</td><td></td> <td>la evaluación de la vida media y la pureza radioquímica</td></tr><tr><td>Estación de HPLC</td><td>Shimadzu</td><td>-</td><td>Para el control HPLC de la pureza radioquímica</td></tr><tr><td>Placas iTLC-SG</td><td>Agilent</td><td>SGI0001</td><td>Para el control TLC de la pureza radioquímica</td></tr><tr><td>L-metionina</td><td>AppliChem</td><td>A1340</td><td>Para la preparación de soluciones antioxidantes</td></tr><tr><td>Adaptador macho/macho</td><td>Vygon</td><td>893.00</td><td>Para la conexión del generador al grupo de tubos</td></tr><tr><td>Metanol</td><td>Sigma Aldrich</td><td>320390-1L</td><td>Para la preparación de una de las fases móviles para el control TLC</td></tr><tr><td>Agujas (21G, Sterican)</td><td>B Braun</td><td>4657543B</td><td>Para transferencias de solución antes del radiomarcado</td></tr><tr><td>Papel de pH</td><td>VWR</td><td>85409.600</td><td>Para probar el pH del producto de radiomarcado</td></tr><tr><td>Pipeta 1000 &micro; L (Gilson PIPETMAN)</td><td>Fisher Scientific</td><td>12346132-1000</td><td>Para medición y transferencia precisa de líquidos</td></tr><tr><td>Pipeta 200 &micro; L (Gilson PIPETMAN)</td><td>Fisher Scientific</td><td>12326132-200</td><td>Para medición y transferencia precisa</td></tr><tr><td>de líquidos Puntas de pipeta, 100-1000 &mu; L</td><td>Charles River</td><td>D1000IW</td><td>Para medición y transferencia precisa</td></tr><tr><td>de líquidos Puntas de pipeta, 2-200 &mu; L</td><td>Charles River</td><td>D200IW</td><td>Para medición y transferencia precisas de líquidos</td></tr><tr><td>Radiocromatógrafo</td><td>Elysia-Raytest-Para</td><td></td> <td>el control TLC de la pureza radioquímica</td></tr><tr><td>Radiosensor para HPLC</td><td>Elysia-Raytest-Para</td><td></td> <td>el control HPLC de la pureza radioquímica</td></tr><tr><td>Kit de reactivos</td><td>ABX</td><td>RT-101</td><td>Proporciona etanol 60%, NaCl 0.9%, bolsa WFI, cartucho C18, 0.2 &micro; filtro terminal, agujas de aireación, aguja terminal y vial de residuos</td></tr><tr><td>Recipiente blindado</td><td>LemerPax</td><td></td><td>Para la atenuación de la radiación del producto de radiomarcado</td></tr><tr><td>Espátula de plástico de un solo uso</td><td>Corning</td><td>3005</td><td>Para la preparación de reactivos</td></tr><tr><td>Acetato de sodio trihidrato EMPROVE</td><td>Sigma Aldrich</td><td>1.28204</td><td>Para la preparación de tampones</td></tr><tr><td>de reacción Viales sellados estériles (tipo vidrio 1)</td><td>Curium</td><td>TC-ELU-5</td><td>Para el acondicionamiento final de soluciones tampón, antioxidantes y de radiomarcaje</td></tr><tr><td>Juego de tubos estériles</td><td>ABX</td><td>RT-01-H</td><td>Para la síntesis automatizada de [68Ga]Ga-3BP-3940</td></tr><tr><td>Agua estéril para riego</td><td>B Braun</td><td>0082479E</td><td>Para la preparación de una de las fases móviles para el control de TLC</td></tr><tr><td>Módulo de síntesis (GAIA)</td><td>Elysia-Raytest</td><td>-</td><td>Para la síntesis automatizada de [68Ga]Ga-3BP-3940</td></tr><tr><td>Jeringa (1 ml, bajo volumen muerto)</td><td>B Braun</td><td>9166017V</td><td>Para péptido en el tampón y adición de metionina en NaCl 0,9%</td></tr><tr><td>Jeringas (10 ml)</td><td>Becton Dickinson</td><td>309649</td><td>Para metionina en NaCl 0,9% y</td></tr><tr><td>jeringas de acondicionamiento (3 ml)</td><td>Becton Dickinson</td><td>309658</td><td>Para metionina y etanol 60% de acondicionamiento</td></tr><tr><td>Tanques de migración TLC</td><td>Fisher Scientific</td><td>50-212-281</td><td>Para el control TLC de la pureza radioquímica</td></tr><tr><td>Ácido trifluoroacético (apto para HPLC)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>302031-100ML</td><td>Para el control HPLC de la pureza radioquímica</td></tr><tr><td>Tubos para contador gamma</td><td>-</td><td>-</td><td>Para la preparación de ensayos de pureza radioquímica y de vida media</td></tr><tr><td>Baño ultrasónico</td><td>Selecta</td><td>3000683</td><td>Para la sonicación de soluciones preparadas</td></tr><tr><td>Molécula vectorial (3BP-3940)</td><td>MedChemExpress</td><td>HY-P10131&nbsp;</td><td>Molécula vectorial a radiomarcar</td></tr><tr><td>Vial para HPLC con inserto de vidrio</td><td>Sigma Aldrich</td><td>29385-U y SU860066</td><td>Para el control HPLC de la pureza radioquímica</td></tr><tr><td>Mezclador de vórtice</td><td>VWR</td><td>444-5900P</td><td>Para agitar las soluciones preparadas</td></tr><tr><td>Agua para HPLC</td><td>Sigma Aldrich</td><td>34877-2.5L-M</td><td>Para el control HPLC de la pureza radioquímica</td></tr><tr><td>Agua para inyección, matraces de 10 mL</td><td>Aguettan</td><td>34009 370 641 0 1</td><td>Para soluciones preparación</td></tr></tbody></table>

preparación automatizada de [68ga]ga-3bp-3940 en un módulo de síntesis para la obtención de imágenes pet del microambiente tumoral

Automated Preparation of [68Ga]Ga-3BP-3940 on a Synthesis Module for PET Imaging of the Tumor Microenvironment

El proceso de síntesis desarrollado en el módulo GAIA permite el radiomarcaje rápido de 68Ga de 3BP-3940 en 21-22 min. Este protocolo fue diseñado para trabajar con el generador GALLIAD de grado farmacéutico de 68Ge/68Ga, que produce 1,1 mL de eluido de 68Ga en 0,1 M de HCl. El volumen y la molaridad del tampón de reacción se ajustaron finamente de acuerdo con esta cantidad de ácido para obtener un pH de reacción entre 3,5 y 4, necesario para un radiomarcaje óptimo<sup class="x...

Preparación automatizada de [68Ga]Ga-3BP-3940 en un módulo de síntesis para la obtención de imágenes PET del microambiente tumoral

A fast, efficient method has been developed on the GAIA synthesis module for automated gallium-68 radiolabeling of 3BP-3940, a molecular imaging probe ...

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