Ce travail décrit la production automatisée de jusqu’à 1,7 GBq de [68Ga]Ga-FAPI-46 sur le synthétiseur iPHASE MultiSyn pour l’imagerie TEP de la protéine d’activation des fibroblastes.
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Article de méthode
Ce travail décrit la production automatisée de jusqu’à 1,7 GBq de [68Ga]Ga-FAPI-46 sur le synthétiseur iPHASE MultiSyn pour l’imagerie TEP de la protéine d’activation des fibroblastes.
[68Ga]Ga-FAPI-46 est un nouveau traceur prometteur pour l’imagerie de la protéine d’activation des fibroblastes (FAP) par tomographie par émission de positons (TEP). Les inhibiteurs de la PAF marqués (FAPI) ont démontré leur absorption dans divers types de cancers, notamment le cancer du sein, du poumon, de la prostate, du pancréas et colorectal. Le FAPI-PET possède également un avantage pratique par rapport au FDG-PET, car il n’est pas nécessaire d’être à jeun et au repos. [Calibre 68]Ga-FAPI-46 présente des propriétés pharmacocinétiques améliorées, une meilleure rétention tumorale et des images plus contrastées que les images précédemment présentées [68Ga]Ga-FAPI-02 et [68Ga]Ga-FAPI-04. Bien qu’un protocole de synthèse manuelle pour [68Ga]Ga-FAPI-46 ait été initialement décrit, ces dernières années, des méthodes automatisées utilisant différents synthétiseurs commerciaux ont été signalées.
Dans ce travail, nous décrivons le développement de la synthèse automatisée de [68Ga]Ga-FAPI-46 à l’aide du synthétiseur iPHASE MultiSyn pour des applications cliniques. Dans un premier temps, l’optimisation du temps de réaction et la comparaison des performances de quatre cartouches d’extraction en phase solide (SPE) différentes pour la purification du produit final ont été étudiées. Ensuite, le développement et la validation de la production de 0,6-1,7 GBq de [68Ga]Ga-FAPI-46 ont été réalisés à l’aide de ces paramètres optimisés. Le produit a été synthétisé en 89,8 ± rendement corrigé de la décroissance de 4,8 % (n = 6) sur 25 min. Le produit final répondait à toutes les spécifications de contrôle de qualité recommandées et était stable jusqu’à 3 h après la synthèse.
La protéine d’activation des fibroblastes (FAP) est devenue une cible de premier plan pour l’imagerie et le traitement du cancer1,2. La FAP est un marqueur spécifique des fibroblastes associés au cancer (CAF), un type de cellule stromale constituant une grande partie du microenvironnement des cancers solides. Les CAF jouent un rôle clé dans la croissance, l’invasion et les métastases tumorales3. Ils sont trouvés dans la plupart des tumeurs solides, y compris les cancers du sein, de la prostate et du pancréas1. En ciblant la PAF avec des inhibiteurs de petites molécules marqués avec des radionucléides diagnostiques ou thérapeutiques, l’imagerie et le traitement sélectifs non invasifs de ces cancers peuvent être réalisés 4,5,6. Les molécules inhibitrices de la FAP (FAPI) telles que FAPI-02, FAPI-04, FAPI-46 et FAPI-74 marquées avec 68Ga et 18F représentent une classe d’agents ciblant la FAP à base de quinoléine qui ont été développés par des équipes de l’hôpital universitaire de Heidelberg et du Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ), en Allemagne7,8,9,10,11, en s’appuyant sur des travaux antérieurs identifiant l’échafaudage très prometteur de N-(4-quinolinoyl)-glycyl-(2-cyanopyrrolidine) pour l’inhibition de la FAP 12,13. Plus récemment, des inhibiteurs de la PAF du peptide cyclique tels que FAP-228614 et 3BP-394015 ont été développés à la fois pour l’imagerie et la thérapie.
[68Ga]Ga-FAPI-04 a démontré son absorption dans 28 types de cancers différents, y compris le cancer du sein, du poumon, de la prostate, du pancréas et colorectal16. En plus de l’avantage pratique de ne pas nécessiter de jeûne et de repos9, FAPI-PET a montré un avantage diagnostique (ou un rôle complémentaire avec) la TEP-FDG, comme dans les cancers gastro-intestinaux, du sein, de l’ovaire et du foie, dans les métastases cérébrales du cancer du poumon17, et dans les cas où les résultats de FDG ne sont pas concluants18. 68La FAPI marquée au Ga a également montré des applications non oncologiques intéressantes dans les maladies inflammatoires liées au système immunitaire, telles que la fibrose et la polyarthrite rhumatoïde19,20. Le [68Ga]Ga-FAPI-46 présenté le plus récemment, une variante du [68Ga]Ga-FAPI-04, qui a une liaison modifiée avec l’acide dodécane tétraacétique (DOTA), présente des propriétés pharmacocinétiques améliorées et une meilleure rétention tumorale, ce qui permet d’obtenir des images plus contrastées que celles obtenues en utilisant [68Ga]Ga-FAPI-02 ou [68Ga]Ga-FAPI-046,10. L’utilisation d’inhibiteurs de la PAF marqués pour le diagnostic et le traitement est protégée par le brevet international 21 et l’utilisation de [68Ga]Ga-FAPI-46 est actuellement sous licence22.
Les préparations rapportées de [68Ga]Ga-FAPI-46 utilisant soit du 68Ga produit par cyclotron, soit 68Ga élué à partir d’un générateur de 68Ge/68Ga comprennent l’utilisation de protocoles manuels et de synthétiseurs automatisés. Un protocole d’étiquetage manuel pour le [68Ga]Ga-FAPI-46 a été décrit, basé sur les méthodes précédemment rapportées pour le [68Ga]Ga-FAPI-02 et le [68Ga]Ga-FAPI-0423,24. Bien que l’étiquetage manuel ne nécessite pas d’équipement spécialisé, cette approche peut entraîner une augmentation de la dose de rayonnement de l’opérateur et une variabilité potentielle au sein de la production25 ; D’où la nécessité d’automatiser la production pour les applications cliniques de routine. De plus, l’utilisation d’un synthétiseur automatisé est plus conforme aux réglementations internationales GMP. La préparation de [68Ga]Ga-FAPI-46 a été développée sur une variété de synthétiseurs commerciaux, en utilisant 68Ga provenant de différents générateurs26,27,28,29,30,31,32,33 ou produit par cyclotron68Ga34. Les particularités de ces méthodes automatisées sont résumées dans le tableau supplémentaire S1 (fichier supplémentaire 1). Des méthodes de synthèse automatisées pour d’autres inhibiteurs de la FAP marqués au Ga et 177inhibiteurs de la PAF marqués au Lu ont également été publiées ces dernières années 35,36.
Au Centre RAPID de l’hôpital Sir Charles Gairdner, nous avons développé et validé la préparation de [68Ga]Ga-FAPI-46 sur le synthétiseur iPHASE MultiSyn (ci-après dénommé synthétiseur MS). Ce synthétiseur est utilisé régulièrement dans notre laboratoire, ainsi que dans d’autres installations de production en Australie pour la préparation de produits radiopharmaceutiques marqués 68Ga, 177Lu et 89Zr37,38,39. Le synthétiseur MS fonctionne en téléchargeant une liste d’étapes de séquence Excel dans sa mémoire interne. Cette liste d’étapes de séquence est conviviale et facilement modifiable. De plus, le synthétiseur permet des interventions en cours de production, telles que la répétition d’étapes, le retour aux étapes précédentes, le saut d’étapes et la pause de la production si nécessaire. Il est équipé de détecteurs de rayonnement placés à des endroits stratégiques, permettant à l’utilisateur de surveiller le processus de production en temps réel. Le synthétiseur MS est compatible avec tous les générateurs commerciaux de 68Ga et permet l’élution d’un ou deux générateurs. La procédure décrite dans ce travail utilise 68Ga provenant d’un ou deux générateurs de 68Ge/68Ga et implique à la fois la prépurification de 68Ga et la postpurification du produit final. Dans le cadre de cette étude, le temps de réaction optimal et la comparaison des performances de trois types différents de cartouches d'extraction en phase solide (SPE) de postpurification par rapport à celle fournie dans la cassette du fournisseur ont également été évaluées.
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PRÉCAUTION : Ce protocole implique la manipulation de matières radioactives. Tous les personnels participant à ce travail doivent être correctement formés à la manipulation d'isotopes radioactifs non scellés et disposer de l'approbation de l'officier de sécurité radiologique de leur établissement. Le synthétiseur automatisé doit être installé dans une cellule chaude blindée dédiée. Les expériences manuelles doivent être réalisées dans une cellule chaude blindée ou derrière un blindage contre les radiations. Les expériences préliminaires destinées à l'optimisation du temps de réaction et à l'essai de différentes cartouches SPE sont décrites dans la section supplémentaire 1 (fichier supplémentaire 1).
1. Préparation du synthétiseur de spectrométrie de masse
2. Préparation des réactifs
REMARQUE : Les réactifs nécessaires à la production automatisée de [68Ga]Ga-FAPI-46 (voir Tableau 1) ont été préparés dans un environnement de salle propre juste avant la production.
3. Préparation de la cassette de synthèse et installation de la cassette
4. Installation des réactifs, de la ou des lignes du générateur et du flacon du produit final (voir Figure 1A, C et Figure 1B, C si utilisation d'une élution avec deux générateurs)
5. Étapes préliminaires du synthétiseur avant le marquage radioactif
6. Radiomarquage automatisé pour produire du [68Ga]Ga-FAPI-46
REMARQUE : La synthèse automatisée est initiée en effectuant l'étape 5.2. Figure 1D décrit la réaction de radiomarquage pour produire le [68Ga]Ga-FAPI-46. Une image représentative de l'interface du synthétiseur et un profil typique d'activité radioactive sont présentés respectivement dans Figure 1A,B et Figure 2. Pour une production utilisant l'élution de deux générateurs, le synthétiseur invite l'utilisateur à retirer la seringue B vide après l'élution du premier générateur, puis à installer une autre seringue contenant 5 mL de HCl 0,1 M sur le moteur de seringue pour l'élution du second générateur.
Tableau 1 : Préparation des réactifs pour la production de [68Ga]Ga-FAPI-46. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

Figure 1 : Schéma de l'interface utilisateur du synthétiseur ; configuration de la cassette et des réactifs pour la radiosynthèse automatisée de [68Ga]Ga-FAPI-46. (A) Configuration de production à générateur unique. (B) Configuration de production à double générateur. (C) Positions des réactifs pour la production automatisée de [68Ga]Ga-FAPI-46 à l'aide du synthétiseur radioactif MS. (D) Schéma de radiomarquage de [68Ga]Ga-FAPI-46. Abréviations : FAPI = inhibiteur de la protéine d'activation des fibroblastes ; Mn = collecteur n ; Wn = sortie des déchets n ; Vn = vanne n ; R = réacteur sous vide ; Gn = entrée de gaz n. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.
![figure-protocol-2 Schéma du processus de radiomarquage : élution de [68Ga]Ga3+, piégeage sur SPE, analyse de l'activité radioactive en fonction du temps.](/files/ftp_upload/66708/66708fig02.jpg)
Figure 2 : Profil typique d'activité radioactive sur le synthétiseur pour la synthèse automatisée de [68Ga]Ga-FAPI-46. Abréviations : FAPI = inhibiteur de la protéine d'activation des fibroblastes ; SPE = extraction en phase solide. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.
7. Distribution de [68Ga]Ga-FAPI-46 pour le contrôle qualité et l'expédition
8. Contrôle de qualité de [68Ga]Ga-FAPI-46
REMARQUE : Les tests de contrôle qualité décrits ci-dessous ont été réalisés conformément aux procédures décrites dans la Pharmacopée européenne40.
9. Essais de stabilité
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Le rendement de radiomarquage évalué entre 5 et 20 min de réaction à 95 °C est indiqué dans le Tableau 2. Les cartouches SPE après purification HLB 30 mg, Strata X 60 mg et Sep-Pak C18 Plus Short 360 mg ont montré des rendements très similaires (94,3 ± 0,5 % corrigé pour la décroissance [DC]) (Tableau 3). Selon nos résultats, le rendement obtenu avec la cartouche HLB 225 mg était nettement plus faible (63,8 ± 3,5 % DC).
Tableau 2 : Résumé de la convers...
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Ce travail décrit la production fiable et à haut rendement de [68Ga]Ga-FAPI-46 sur le synthétiseur MS pour des applications cliniques. L’élaboration préliminaire de ce protocole a testé, dans la même série d’expériences, différents temps de réaction pour la synthèse de [68Ga]Ga-FAPI-46 ainsi que quatre cartouches SPE différentes pour la purification du produit final. Afin (i) de réduire la dose de rayonnement reçue par l’opérateur et (ii) de recréer les conditions dans lesquelles la production habit...
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Les auteurs n’ont aucun partenariat commercial ou source de financement qui entraînerait un conflit d’intérêts réel ou perçu lié à ce travail à divulguer.
Les auteurs remercient SOFIE Biosciences Inc. pour la fourniture du précurseur chimique FAPI-46 et de la norme [natGa]Ga-FAPI-46, la Fondation Charlies pour la recherche pour son soutien financier, Stan Poniger d’iPHASE Pty Ltd et l’équipe de production de produits radiopharmaceutiques (RAPID) du Département de technologie médicale et de physique de l’hôpital Sir Charles Gairdner pour leur soutien scientifique et technique. Les auteurs remercient également l’aide du WA National Imaging Facility Node, qui est soutenu par un financement d’infrastructure du gouvernement de l’État d’Australie-Occidentale en partenariat avec le gouvernement fédéral australien, par le biais de la capacité National Collaborative Research Infrastructure Strategy (NCRIS).
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| 0,1 M Acide chlorhydrique (HCl) | composé biochimique avancé ABX ultra pur (Radberg, Allemagne) | HCl-103-G | Utilisé pour l’élution du ou des générateurs |
| Acétate d’ammonium | Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, Australie) | A1542-250G | Utilisé pour fabriquer iTLC phase mobile |
| C18 SepPak Plus court (360 mg) | Eaux | WAT020515 | Silice post-purification SPE |
| Chromolith Performance RP-18 embouti 100-4.6 monolithique | Merck Pty Ltd (Victoria (Australie 1021290001 | Colonne HPLC RP-18 emboutie, utilisée pour le contrôle qualité HPLC | |
| Calibrateur de dose | Capintec | CRC-15PET | Utilisé pour calibrer et mesurer l’activité 68Ga |
| Double balayage-RAM ; | LabLogic Limited (VA, États-Unis) | Scanner Radio-TLC SR-1A | pour l’analyse du papier iTLC |
| Précurseur FAPI-46 (GMP) | Composé biochimique avancé ABX (Radberg, Allemagne) | 3601.0000.050 | Précurseur peptidique |
| Facilité de remplissage Flacon sous vide stérile (10 mL) | Iosotopes HUAYI | SVV-10C | Utilisé pour les échantillons de stérilité et de rétention |
| Facilité de remplissage Flacon sous vide stérile (25 mL) | Iosotopes | HUAYISVV-25A | Utilisé pour le radiomarquage du |
| peptide Ga68 du produit final avec pré-purification du générateur | iPHASE Technologies (Melbourne, Australie) | MSR-120G-(RK-3296) | Ensemble de réactifs ; |
| Radiomarquage Ga68 avec prépurification du générateur | iPHASE Technologies (Melbourne, Australie) | MSH-120 | Hardware Cassette + accessoires set ; |
| Système de chromatographie en phase gazeuse (GC) | Agilent technologies (Vic, Australie) | G2630A | Utilisé pour mesurer le solvant résiduel |
| Source étalon GS (Ba133) | Global Medical Solutions Pty Ltd (Australie) | D-102-19 | Utilisé pour étalonner le Spectomètre Gamma |
| Source standard GS (Co60) | Global Medical Solutions Pty Ltd (Australie) | 1559-84 | Utilisé pour étalonner le Spectomètre Gamma |
| Système de chromatographie liquide à haute performance (HPLC) | Shimadzu Scientific Instruments (NSW, Australie) | LC-20 | Équipement HPLC |
| Aiguille de purge d’air hydrophobe | Baldwin Medical (Victoria, australie) | 1088 | Utilisé avec le flacon de produit final |
| ; IGG100 ; | Eckert & Produits isotopiques Ziegler ; (Berlin, Allemagne) | IGG100-65M-NT | générateur 68Ge/68Ga |
| (seringue Injekt luer lock solo) | B Braun (Melsungen, Allemagne) | 4606710V | Seringues en polypropylène (PP)/polyéthylène (PE), sans latex, PVC et sans huile de silicone Seringue utilisée pour les réactifs |
| Papier iTLC-SG | Technologies Agilent (Vic, Australie) | SGI0001 | Utilisée pour l’analyse iTLC |
| Logiciel LabLogic (LAURA) | LabLogic Limited (VA, États-Unis) | Logiciel LAURA version 6.1 | Utilisé pour l’analyse radio-CCM |
| Acide L-ascorbique Trace select | Fluka Sigma | 05878-100G | Utilisé comme piégeur de radicaux dans le mélange réactionnel |
| Lichrosolv Acetonitrile (ACN) | Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, Australie) | 1.00030.2500 | Utilisé pour fabriquer HPLC phase mobile organique |
| Lichrosolv Water | Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, Australie) | 1.15333.2500 | Utilisé pour fabriquer du méthanol aqueux en phase mobile HPLC |
| (MeOH) | Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, Australie) | 1060182500 | Utilisé pour fabriquer iTLC phase mobile |
| Na+I- Détecteur | LabLogic Limited (VA, USA) | Radiodétecteur 1"NaI / PMT | utilisé pour la radio-HPLC |
| Oasis HLB (30 mg) | Waters (Milford, MA, États-Unis) | WAT094225 | Copolymère de post-purification SPE |
| Oasis HLB Plus court (225 mg) | Waters (Milford, MA, États-Unis) | 186000132 | Copolymère de postpurification SPE |
| bandelettes de pH | Thermo Fisher Scientific Australia Tty Ltd | 90424 | Utilisé pour mesurer le pH du produit |
| Détecteur PS | LabLogic Limited (VA, États-Unis) | en plastiquePS/PMT | utilisé pour la radio-TLC |
| ; Tube Safe Lock (1,5 mL) | Eppendorf | 0030 120.086 | Utilisé pour le contrôle qualité des échantillons |
| (+)-L-ascorbate de sodium | Merck Pty Ltd (Victoria (Australie) | 11140-250G | Stabilisant du produit final |
| Solution de chlorure de sodium (NaCl) (solution saline) | Pfizer | PS111 | 0,9 %, pour injection, grade USP |
| Sterican 100 Aiguilles | B Braun (Melsungen, Allemagne) | 4667093 | Utilisé pour produit final |
| Filtre de seringue stérile (0,22 & micro ; m) | Millipore Sigma (Burlington, MA, USA) | SLGSV255F | Millex-GV |
| Strata SCX (dans le kit de cassette de quincaillerie) | Kit de quincaillerie d’intérieur Phenomenex de iPHASE Technologies (Melbourne, Australie) | MSH-120 | Silice de prépurification SPE à l’intérieur de la cassette de quincaillerie |
| Strata X (dans le kit de cassette de quincaillerie) | Kit de quincaillerie d’intérieur Phenomenex de iPHASE Technologies (Melbourne, Australie) | MSH-120 | Post-purification silice SPE à l’intérieur Cassette matérielle |
| Trace Sélectionner l’eau pour l’analyse des traces | Honeywell Riedel-de-Haen | 95305-2.5L | Utilisé pour le mélange réactionnel et pour préconditionner la cartouche SPE de prépurification |
| Acide trifluoracétique (TFA) | Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, Australie) | 302031-10X1mL | Utilisé pour fabriquer HPLC aqueux en phase mobile |
| Seringue à insuline ultra fine (0,5 mL) | BD | 326769 | Utilisé pour la distribution d’échantillons de contrôle qualité |
| Filtre ventilé Cathivex-GV 0.22 µ ; m, membrane PVDF Durapore à faible liaison protéique | Merk Millipore (Cork, Irlande) | SLGV02505 | Utilisé pour filtrer le produit final |
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