Name: Préparation automatisée de 68Ga Ga-3BP-3940 sur un module de synthèse pour l’imagerie TEP du microenvironnement tumoral (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-04-25T14:50:00.000+00:00
Duration: 10 min 33 s
Description: Découvrez la préparation automatisée de [68Ga]Ga-3BP-3940 pour l'imagerie TEP du microenvironnement tumoral. Ce protocole optimise le marquage radioactif en 20 minutes avec conformité BPF.

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Ces dernières années, le ciblage du microenvironnement tumoral (TME) a suscité un intérêt considérable pour les applications diagnostiques et thérapeutiques1. L’abondance de types de cellules, de molécules de signalisation et de macromolécules de matrice extracellulaire (MEC) au sein du TME offre un large éventail de cibles moléculaires potentielles2. Parmi les cellules hôtes résidentes et infiltrantes, les fibroblastes associés au cancer (CAF) forment un sous-ensemble distinct de fibroblastes au sein du TME, phénotypiquement différent des fibroblastes normaux. Les CAF jouent un rôle crucial dans la progression tumorale, les métastases, l’évasion immunitaire et la résistance aux traitements grâce à des caractéristiques cellulaires et moléculaires uniques3. Ces cellules mésenchymateuses présentent un phénotype activé marqué par l’expression de la protéine d’activation des fibroblastes (FAP). Sur le plan moléculaire, les CAF sécrètent un ensemble complexe de cytokines, de chimiokines, de facteurs de croissance (par exemple, TGF-β, IL-6 et CXCL12) et de protéines ECM (par exemple, collagène, fibronectine), qui remodèlent l’ECM et favorisent un environnement pro-tumorigène4.
En tant que protéine très spécifique, surexprimée et localisée à la surface extracellulaire de la membrane CAF, la FAP présente toutes les caractéristiques d’une cible moléculaire fiable, en particulier pour les applications de médecine nucléaire et de radiopharmacie5. Dans ce contexte, des inhibiteurs de la PAF à base de quinoléine (FAPI), fonctionnalisés avec un groupe DOTA, ont été développés et rapidement introduits en utilisation clinique 6,7,8. Plus précisément, les gènes FAPI-04 et FAPI-46 radiomarqués avec du gallium-68 (émetteur β+, t1/2 = 68 min) pour l’imagerie par tomographie par émission de positons (TEP) ont démontré une valeur significative dans les maladies fibrotiques, la cardiologie et l’oncologie 8,9, en particulier pour les cancers où le [18F]fluorodésoxyglucose ([18F]FDG) a une utilité limitée10. Cependant, bien que leurs contributions à l’oncologie et à l’imagerie des maladies non malignes soient indéniables, les FAPI à petites molécules présentent certaines limites pour les applications de thérapie ciblée par radionucléides (TRT), notamment en raison de leur temps de séjour intratumoral sous-optimal, qui peut conduire à une irradiation involontaire de tissus sains11. Pour résoudre ce problème, plusieurs stratégies ont été explorées, telles que la conception de ligands multivalents 11,12 ou l’utilisation de radionucléides thérapeutiques à demi-vies courtes 13,14,15. De nouveaux échafaudages moléculaires avec une forte affinité pour la PAF et déclenchant une forte proportion d’internalisation cellulaire ont également été développés.
L’un d’eux est le dérivé pseudopeptidique FAP-2286. Il contient une séquence de 7 acides aminés, cyclisée et liée à un chélateur DOTA par un groupement 1,3,5-benzènetrimanethiol16. Une première étude chez l’homme a démontré que le [68Ga]Ga-FAP-2286 présente un profil de biodistribution similaire à celui du [68Ga]Ga-FAPI-46, avec une absorption physiologique légèrement plus élevée dans le foie, les reins et le cœur17. Dans cette étude, 64 patients, principalement atteints de cancers du cou, du foie, de l’estomac, du pancréas, des ovaires et de l’œsophage, ont subi une imagerie TEP avec [68Ga]Gap-FAP-2286 pour la stadification du cancer ou la détection de la récidive : l’absorption de [68Ga]Ga-FAP-2286 était nettement plus élevée que celle de [18F]FDG dans les tumeurs primaires, les métastases ganglionnaires et les métastases à distance, améliorant le contraste de l’image et la détectabilité des lésions. Toutes les tumeurs primaires étaient visibles avec la TEP/TDM [68Ga]Ga-FAP-2286, tandis que la TEP/TDM [18F]FDG manquait près de 20 % des lésions. Pour les ganglions lymphatiques impliqués, les taux de détection étaient plus élevés avec [68Ga]Ga-FAP-2286, ainsi que pour les métastases osseuses et viscérales. Une autre étude portant sur un groupe plus restreint de 21 patients atteints de diverses maladies cancéreuses a également démontré l’excellente sensibilité de cet agent d’imagerie, reflétant l’efficacité diagnostique de [68Ga]Ga-FAP-228618. Des études plus spécifiques se sont concentrées sur un seul type de cancer, comme le cancer urothélial ou le cancer du poumon, mettant en évidence une fois de plus le fort potentiel de [68Ga]Ga-FAP-2286 pour l’imagerie moléculaire clinique 4,5. En ce qui concerne le traitement, une étude préliminaire a examiné l’utilisation de FAP-2286 radiomarqué avec du lutécium-177 (émetteur β-, t1/2 = 6,7 j) chez 11 patients atteints de divers cancers métastatiques progressifs19. La plupart des patients ont reçu deux cycles de traitement espacés de 8 semaines, et la dose moyenne administrée par cycle était de 5,8 ± 2,0 GBq de [177Lu]Lu-FAP-2286. Le médicament a démontré une rétention intratumorale prolongée, avec une demi-vie efficace d’environ 44 h dans les métastases osseuses. Compte tenu des effets secondaires acceptables, ces résultats ont ouvert la voie à des essais cliniques à plus grande échelle : l’innocuité et l’efficacité du [177Lu]Lu-FAP-2286 sont actuellement évaluées dans le cadre de l’essai clinique de phase 1/2 LuMIERE, parrainé par Novartis (NCT04939610)7,8. D’autres protocoles de recherche à plus petite échelle sont documentés dans la littérature 9,20, et de multiples rapports de cas ont été publiés 21,22,23,24,25,26, démontrant l’efficacité et l’excellente tolérabilité de cette TRT.
Des modifications minimes de la structure du FAP-2286 ont conduit à l’optimisation de l’analogique 3BP-3940 (Figure 1)27. Bien que la littérature scientifique sur cette molécule vectorielle reste limitée, des études précoces ont été menées tant pour l’imagerie que pour des applications thérapeutiques. Un rapport préliminaire décrit l’utilisation du [68Ga]Ga-3BP-3940 chez 18 patients atteints de divers carcinomes métastatiques en phase terminale et conclut que ce produit radiopharmaceutique est un agent d’imagerie TEP approprié, en mettant l’accent sur son excellent rapport tumeur/bruit de fond et sa très faible absorption rénale28. Dans un autre travail, un seul patient atteint d’un cancer du pancréas présentant des métastases hépatiques a reçu 150 MBq de [68Ga]Ga-3BP-3940 pour l’imagerie TEP, ce qui a démontré une absorption intense dans la tumeur primitive et les lésions métastatiques29. Le même patient a par la suite reçu une dose unique de 9,7 GBq de [177Lu]Lu-3BP-3940 pour la TRT. Le traitement a été bien toléré, sans changement significatif des signes vitaux ou des paramètres biologiques. Une autre étude a présenté les premiers résultats chez l’homme d’une approche théranostique utilisant le 3BP-3940 : les patients ont été sélectionnés avec l’imagerie TEP [68Ga]Ga-3BP-3940, puis ont reçu du 3BP-3940 marqué avec différents isotopes (177Lu, 90Y ou 225Ac), administrés seuls ou en combinaison (par exemple, 177Lu + 225Ac) en 1 à 5 cycles de traitement30. Les critères de jugement comprenaient une rémission complète, quatre rémissions partielles, trois maladies stables et 12 progressions de la maladie. La survie globale médiane de la cohorte (n = 28) était de 9 mois à partir du début de la TRT.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68356/68356fig01.jpg"> 
Figure 1 : Structure chimique du [68Ga]Ga-3BP-3940. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68356/68356fig01large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
Le processus de radiomarquage 68Ga pour les produits radiopharmaceutiques expérimentaux tels que le FAP-2286 et le 3BP-3940 implique généralement un module de synthèse pour automatiser l’étape de préparation. Notamment, l’automatisation des méthodes garantit la robustesse du processus et la conformité aux BPF et minimise l’exposition de l’opérateur aux rayonnements par rapport aux méthodes de préparation manuelles 31,32,33. Dans de nombreux cas, un tel protocole est attendu par les autorités réglementaires dans le cadre d’un dossier de médicament expérimental (DMPI) avant d’autoriser un centre à fabriquer le produit radiopharmaceutique expérimental correspondant34. À ce jour, très peu d’informations détaillées sur le radiomarquage automatisé 68Ga des pseudopeptides anti-FAP sont disponibles dans la littérature 29,35,36,37,38. De plus, les données rapportées ne s’appliquent généralement qu’à un modèle donné de synthétiseur. Le type de générateur de 68Ga utilisé peut également apporter certaines spécificités, car les différentes solutions disponibles dans le commerce sont caractérisées par des volumes spécifiques d’éluate de 68Ga3+ dans HCl (généralement 0,1 M), ce qui peut avoir un impact direct sur les conditions de radiomarquage automatisé.
Dans ce contexte, nous présentons un protocole détaillé pour le radiomarquage automatisé rapide et efficace du pseudopeptide 3BP-3940 avec 68Ga, à l’aide du module de synthèse GAIA V2. Ce synthétiseur repose sur l’utilisation d’un ensemble de tubes comprenant trois rampes de cinq collecteurs chacune, reliées à une pompe péristaltique pour contrôler l’écoulement du fluide. Il dispose également d’un four à flacons pour le chauffage du fluide réactionnel, de plusieurs sondes de radioactivité et d’un capteur de pression pour surveiller ces paramètres au sein du système. Bien qu’il ne soit pas aussi répandu que certains autres modèles, cet automate est utilisé régulièrement dans notre centre et est installé dans un nombre croissant d’installations 31,39,40,41,42,43,44. Un générateur GALLIAD 68Ge/68Ga a été utilisé dans ce travail sans prépurification de l’éluat 68Ga. Cette méthode est conçue pour offrir une solution robuste, rapide et pratique pour la production de [68Ga]Ga-3BP-3940, tout en optimisant la radioprotection des opérateurs lors du radiomarquage. Il s’agit également du premier protocole de préparation de ce radiopharmaceutique à être rapporté sur ce modèle de synthétiseur spécifique, et de manière aussi détaillée.

<table><tbody><tr><td>0.2 & ; micro-filtres</td><td>VWR</td><td>514-0515</td><td>Pour la filtration de solutions tampons et antioxydantes et de produits finaux de radiomarquage</td></tr><tr><td>Acétonitrile pour HPLC</td><td>Sigma Aldrich</td><td>34851-2.5L</td><td>Pour le contrôle HPLC de la pureté radiochimique</td></tr><tr><td>Acétate d’ammonium</td><td>Sigma Aldrich</td><td>238074</td><td>Pour la préparation de l’une des phases mobiles pour le contrôle TLC</td></tr><tr><td>Colonne C18 pour HPLC</td><td>VWR</td><td>EQV-3C18-1503</td><td>Pour le contrôle HPLC de la pureté radiochimique</td></tr><tr><td>Calibrateur de dose calibré (CRC25)</td><td>Capintec-Pour</td><td></td> <td>la mesure de la radioactivité du produit final et des différents composants du module post-synthèse</td></tr> Solution tampon de <tr><td>citrate, pH 4</td><td>Thermofisher</td><td>258585000</td><td>Phase mobile pour les contrôles CCM</td></tr><tr><td>Tube Eppendorf 5 mL Biopur</td><td>Sigma Aldrich</td><td>EP0030119479</td><td>Pour la préparation de solutions tampons et antioxydantes Ligne d’extension</td></tr><tr><td>(30 cm)</td><td>Vygon</td><td>1159.03</td><td>Pour le raccordement du générateur au jeu de tubes</td></tr><tr><td>Générateur au gallium-68</td><td>IRE Elit-Pour</td><td></td> <td>la génération in situ de chlorure de [68Ga]gallium Compteur gamma</td></tr><tr><td>(Hidex AMG)</td><td>Hidex-Pour</td><td></td> <td>l’évaluation de la demi-vie et de la pureté radiochimique</td></tr><tr><td>Station HPLC</td><td>Shimadzu</td><td>-</td><td>Pour le contrôle HPLC de la pureté radiochimique</td></tr><tr><td>Plaques iTLC-SG</td><td>Agilent</td><td>SGI0001</td><td>Pour le contrôle CCM de la pureté radiochimique</td></tr><tr><td>L-méthionine</td><td>AppliChem</td><td>A1340</td><td>Pour la préparation de solutions antioxydantes</td></tr><tr><td>Adaptateur mâle/mâle</td><td>Vygon</td><td>893.00</td><td>Pour le raccordement du générateur au jeu de tubes</td></tr><tr><td>Méthanol</td><td>Sigma Aldrich</td><td>320390-1L</td><td>Pour la préparation de l’une des phases mobiles pour le contrôle de la CCM</td></tr><tr><td>Aiguilles (21G, Sterican)</td><td>B Braun</td><td>4657543B</td><td>Pour les transferts de solution avant le radiomarquage</td></tr><tr><td>papier</td><td>pH VWR</td><td>85409.600</td><td>Pour tester le pH du produit de radiomarquage</td></tr><tr><td>Pipette 1000 &micro ; L (Gilson PIPETMAN)</td><td>Fisher Scientific</td><td>12346132-1000</td><td>Pour une mesure et un transfert précis</td></tr><tr><td>des liquides Pipette 200 &micro ; L (Gilson PIPETMAN)</td><td>Fisher Scientific</td><td>12326132-200</td><td>Pour une mesure et un transfert précis</td></tr><tr><td>des liquides Pointes de pipette, 100-1000 &mu ; L</td><td>Charles River</td><td>D1000IW</td><td>Pour une mesure précise des liquides et le transfert</td></tr><tr><td>Pointes de pipette, 2-200 &mu ; L</td><td>Charles River</td><td>D200IW</td><td>Pour la mesure précise et le transfert de liquides</td></tr><tr><td>Radiochromatographe</td><td>Elysia-Raytest-Pour</td><td></td> <td>le contrôle CCM de la pureté radiochimique</td></tr><tr><td>Radiocapteur pour HPLC</td><td>Elysia-Raytest-Pour</td><td></td> <td>le contrôle HPLC de la pureté radiochimique</td></tr><tr><td>Kit de réactifs</td><td>ABX</td><td>RT-101</td><td>Fournit de l’éthanol 60 %, du NaCl 0,9 %, du sac WFI, une cartouche C18, 0,2 et micro ; Filtre terminal, aiguilles d’aération, aiguille terminale et flacon de déchets</td></tr><tr><td>Récipient blindé</td><td>LemerPax</td><td></td><td>Pour l’atténuation des rayonnements du produit de radiomarquage</td></tr><tr><td>Spatule en plastique à usage unique</td><td>Corning</td><td>3005</td><td>Pour la préparation de réactifs</td></tr><tr><td>Acétate de sodium trihydraté EMPROVE</td><td>Sigma Aldrich</td><td>1.28204</td><td>Pour la préparation de tampons de réaction</td></tr><tr><td>Flacons scellés stériles (type verre 1)</td><td>Curium</td><td>TC-ELU-5</td><td>Pour le conditionnement final de solutions tampons, antioxydantes et de radiomarquage</td></tr><tr><td>Kit de tubulures stériles</td><td>ABX</td><td>RT-01-H</td><td>Pour la synthèse automatisée de [68Ga]Ga-3BP-3940</td></tr><tr><td>Eau stérile pour l’irrigation</td><td>B Braun</td><td>0082479E</td><td>Pour la préparation de l’une des phases mobiles pour le contrôle TLC</td></tr><tr><td>Module de synthèse (GAIA)</td><td>Elysia-Raytest</td><td>-</td><td>Pour la synthèse automatisée de la seringue [68Ga]Ga-3BP-3940</td></tr><tr><td>(1 mL, faible volume mort)</td><td>B Braun</td><td>9166017V</td><td>Pour le conditionnement du peptide dans le tampon et l’ajout de méthionine dans le NaCl 0,9 %</td></tr><tr><td>Seringues (10 mL)</td><td>Becton Dickinson</td><td>309649</td><td>Pour la méthionine dans le NaCl 0,9 % et les seringues de conditionnement</td></tr><tr><td>(3 mL)</td><td>Becton Dickinson</td><td>309658</td><td>Pour le conditionnement de la méthionine et de l’éthanol</td></tr> <tr><td>à 60 %Réservoirs de migration TLC</td><td>Fisher Scientific</td><td>50-212-281</td><td>Pour le contrôle CCM de la pureté radiochimique</td></tr><tr><td>Acide trifluoroacétique (adapté à la HPLC)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>302031-100ML</td><td>Pour le contrôle HPLC de la pureté radiochimique</td></tr><tr><td>Tubes pour compteur gamma</td><td></td>-<td>-Pour</td> la <td>préparation des tests de demi-vie et de pureté radiochimique</td></tr><tr><td>Bain à ultrasons Selecta</td><td></td><td>3000683</td><td>Pour la sonication de solutions préparées</td></tr><tr><td>Molécule vectorielle (3BP-3940)</td><td>MedChemExpress</td><td>HY-P10131&nbsp ;</td><td>Molécule vecteur à radiomarquer</td></tr><tr><td>Flacon pour HPLC avec insert en verre</td><td>Sigma Aldrich</td><td>29385-U et SU860066</td><td>Pour le contrôle HPLC de la pureté radiochimique</td></tr><tr><td>Mélangeur vortex</td><td>VWR</td><td>444-5900P</td><td>Pour agiter les solutions préparées</td></tr><tr><td>Eau pour HPLC</td><td>Sigma Aldrich</td><td>34877-2.5L-M</td><td>Pour le contrôle HPLC de la pureté radiochimique</td></tr><tr><td>Eau pour injection, flacons de 10 mL</td><td>Aguettan</td><td>34009 370 641 0 1</td><td>Pour les solutions préparation</td></tr></tbody></table>

préparation automatisée de [68ga]ga-3bp-3940 sur un module de synthèse pour l’imagerie tep du microenvironnement tumoral

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

Le processus de synthèse développé sur le module GAIA permet un radiomarquage rapide 68Ga du 3BP-3940 en 21-22 min. Ce protocole a été conçu pour fonctionner avec le générateur GALLIAD de 68Ge/68Ga de qualité pharmaceutique, qui produit 1,1 mL d’éluat de 68Ga dans 0,1 M HCl. Le volume et la molarité du tampon réactionnel ont été finement ajustés en fonction de cette quantité d’acide pour obtenir un pH de réaction compris entre 3,5 et 4, nécessaire pour un radiomarquage optimal<...

Préparation automatisée de [68Ga]Ga-3BP-3940 sur un module de synthèse pour l’imagerie TEP du microenvironnement 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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