עבודה זו מתארת ייצור אוטומטי של עד 1.7 GBq של [68Ga]Ga-FAPI-46 בסינתיסייזר iPHASE MultiSyn להדמיית PET של חלבון הפעלת פיברובלסטים.
מאמר שיטה
עבודה זו מתארת ייצור אוטומטי של עד 1.7 GBq של [68Ga]Ga-FAPI-46 בסינתיסייזר iPHASE MultiSyn להדמיית PET של חלבון הפעלת פיברובלסטים.
[68Ga]Ga-FAPI-46 הוא עוקב חדש ומבטיח להדמיה של חלבון הפעלת פיברובלסטים (FAP) על ידי טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים (PET). מעכבי FAP (FAPIs) הוכיחו קליטה בסוגים שונים של סרטן, כולל סרטן השד, הריאות, הערמונית, הלבלב והמעי הגס. ל-FAPI-PET יש גם יתרון מעשי על פני FDG-PET מכיוון שאין צורך בצום ומנוחה. [68גה]Ga-FAPI-46 מציג תכונות פרמקוקינטיות משופרות, שימור גידול משופר ותמונות ניגודיות גבוהות יותר מהשהוצגו קודם לכן [68Ga]Ga-FAPI-02 ו-[68Ga]Ga-FAPI-04. למרות שתואר בתחילה פרוטוקול סינתזה ידני עבור [68Ga]Ga-FAPI-46, בשנים האחרונות דווח על שיטות אוטומטיות המשתמשות בסינתיסייזרים מסחריים שונים.
בעבודה זו, אנו מתארים את הפיתוח של הסינתזה האוטומטית של [68Ga]Ga-FAPI-46 באמצעות סינתיסייזר iPHASE MultiSyn ליישומים קליניים. בתחילה, נבדקו אופטימיזציה של זמן התגובה והשוואת הביצועים של ארבע מחסניות שונות של מיצוי פאזה מוצקה (SPE) לטיהור המוצר הסופי. לאחר מכן, הפיתוח והאימות של הייצור של 0.6-1.7 GBq של [68Ga]Ga-FAPI-46 נערכו באמצעות פרמטרים אופטימליים אלה. המוצר סונתז ב-89.8 ± 4.8% תפוקה מתוקנת (n = 6) במשך 25 דקות. המוצר הסופי עמד בכל מפרטי בקרת האיכות המומלצים והיה יציב עד 3 שעות לאחר הסינתזה.
חלבון הפעלת פיברובלסטים (FAP) הפך למטרה בולטת להדמיה וטיפול בסרטן1,2. FAP הוא סמן ספציפי של פיברובלסטים הקשורים לסרטן (CAFs), סוג של תאי סטרומה המהווה חלק ניכר מהמיקרו-סביבה של סרטן מוצק. CAFs ממלאים תפקיד מפתח בצמיחת גידול, פלישה וגרורות3. הם נמצאים ברוב הגידולים המוצקים, כולל סרטן השד, הערמונית והלבלב1. על ידי התמקדות ב-FAP עם מעכבי מולקולות קטנות המסומנים ברדיונוקלידים אבחנתיים או טיפוליים, ניתן להשיג הדמיה וטיפול סלקטיביים לא פולשניים בסוגי סרטן אלה4,5,6. מולקולות מעכבי FAP (FAPI) כגון FAPI-02, FAPI-04, FAPI-46 ו-FAPI-74 המסומנות ב-68Ga ו-18F מייצגות קבוצה של סוכני FAP מבוססי קינולינה שפותחו על ידי צוותים בבית החולים האוניברסיטאי היידלברג והמרכז הגרמני לחקר הסרטן (DKFZ), גרמניה7,8,9,10,11בהסתמך על עבודה קודמת שזיהתה את פיגום N-(4-quinolinoyl)-glycyl-(2-cyanopyrrolidine) המבטיח ביותר עבור עיכוב FAP12,13., לאחרונה, מעכבי FAP פפטידים מחזוריים כגון FAP-228614 ו-3BP-394015 פותחו הן להדמיה והן לטיפול.
[68Ga]Ga-FAPI-04 הוכיח קליטה ב-28 סוגים שונים של סרטן, כולל סרטן השד, הריאות, הערמונית, הלבלב וסרטן המעי הגס16. בנוסף ליתרון המעשי של אי דרישה לצום ומנוחה9, FAPI-PET הראה יתרון אבחנתי על פני (או תפקיד משלים עם) FDG-PET, כגון בסרטן מערכת העיכול, השד, השחלות והכבד, בגרורות במוח של סרטן ריאות17, ובמקרים בהם ממצאי FDG אינם חד משמעיים18. 68FAPI המסומן על ידי Ga הראה גם כמה יישומים לא אונקולוגיים מעניינים במחלות דלקתיות הקשורות למערכת החיסון, כגון פיברוזיס ודלקת מפרקים שגרונית19,20. הגרסה האחרונה [68Ga]Ga-FAPI-46, גרסה של [68Ga]Ga-FAPI-04, שיש לה קישור שונה של חומצה דודקנית טטראצטית (DOTA), מציגה תכונות פרמקוקינטיות משופרות ושימור גידול משופר, וכתוצאה מכך תמונות בעלות ניגודיות גבוהה יותר מאלו שהתקבלו באמצעות [68Ga]Ga-FAPI-02 או [68Ga]Ga-FAPI-046,10. השימוש במעכבי FAP מסומנים לאבחון וטיפול הוא תחת פטנט בינלאומי class="xref">21 והשימוש ב<-[68Ga]Ga-FAPI-46 מורשה כיום22.
תכשירים מדווחים של [68Ga]Ga-FAPI-46 באמצעות 68Ga או 68Ga המיוצרים על ידי ציקלוטרון שנפלטו ממחולל 68Ge/68Ga כוללים שימוש הן בפרוטוקולים ידניים והן בסינתיסייזרים אוטומטיים. תואר פרוטוקול תיוג ידני עבור [68Ga]Ga-FAPI-46, בהתבסס על שיטות שדווחו קודם לכן עבור [68Ga]Ga-FAPI-02 ו-[68Ga]Ga-FAPI-0423,24. למרות שתיוג ידני אינו דורש ציוד מיוחד, גישה זו עלולה להוביל למינון קרינה מוגבר של המפעיל ולשונות פוטנציאלית בתוך ייצור25; מכאן הצורך באוטומציה של הייצור עבור יישומים קליניים שגרתיים. יתר על כן, השימוש בסינתיסייזר אוטומטי תואם יותר לתקנות GMP הבינלאומיות. ההכנה של [68Ga]Ga-FAPI-46 פותחה על מגוון סינתיסייזרים מסחריים, תוך שימוש ב-68Ga ממחוללים שונים26,27,28,29,30,31,32,33 או מיוצר על ידי ציקלוטרון68Ga34. הפרטים של שיטות אוטומטיות אלה מסוכמים בטבלה משלימה S1 (קובץ משלים 1). שיטות סינתזה אוטומטיות עבור מעכבי FAP אחרים של 68Ga ו-177Lu פורסמו גם בשנים האחרונות35,36.
במרכז RAPID של בית החולים סר צ'ארלס גרדנר, פיתחנו ואימתנו את ההכנה של [68Ga]Ga-FAPI-46 על סינתיסייזר iPHASE MultiSyn (להלן סינתיסייזר MS). סינתיסייזר זה משמש באופן שגרתי במעבדה שלנו, כמו גם במתקני ייצור אחרים באוסטרליה להכנה של 68Ga, 177Lu ו-89 רדיו-פרמצבטיקה37,38,39. הסינתיסייזר של MS מופעל על ידי הורדת רשימת שלבים של רצף Excel לזיכרון הפנימי שלו. רשימת שלבים זו של רצף ידידותית למשתמש וניתנת לשינוי בקלות. יתר על כן, הסינתיסייזר מאפשר התערבויות באמצע הייצור כגון חזרה על שלבים, חזרה לשלבים קודמים, דילוג על שלבים והשהיית הייצור בעת הצורך. הוא מצויד בגלאי קרינה המוצבים במיקומים אסטרטגיים, המאפשרים למשתמש לעקוב אחר תהליך הייצור בזמן אמת. הסינתיסייזר MS תואם לכל הגנרטורים המסחריים של 68Ga ומאפשר שטיפת גנרטור יחיד או כפול. ההליך המתואר בעבודה זו משתמש ב-68Ga מאחד או שניים של מחולל/ים 68Ge/68Ga וכולל הן טיהור מוקדם של 68Ga והן לאחר טיהור המוצר הסופי. זמן תגובה אופטימלי והשוואה בין הביצועים של שלושה סוגים שונים של מחסניות מיצוי פאזה מוצקה (SPE) לאחר הטיהור לזו המסופקת בקלטת הספק, הוערכו גם הם כחלק ממחקר זה.
זהירות: פרוטוקול זה כולל טיפול בחומרים רדיואקטיביים. כל הצוות המבצע עבודה זו חייב להיות מיומן כראוי בעבודה עם רדיו-איזוטופים לא חתומים ולהחזיק באישור של קצין הבטיחות מפני קרינה של המוסד שבו הוא פועל. הסינתיסייזר האוטומטי חייב להיות ממוקם בתא חם מוגן ייעודי. ניסויים ידניים חייבים להתבצע בתא חם מוגן או מאחורי מיגון מפני קרינה. ניסויים מקדימים לאופטימיזציה של זמן התגובה ובדיקה של מחסניות SPE שונות מתוארים ב-סעיף משלים 1 (קובץ משלים 1).
1. הכנת סינתיסייזר ה-MS
2. הכנת הריאגנטים
הערה: הריאגנטים הדרושים לייצור האוטומטי של [68Ga]Ga-FAPI-46 (ראו טבלה 1) הוכנו בסביבת חדר נקי מיד לפני הייצור.
3. הכנת קסוורת הסינתזה והתקנת הקסוורת
4. התקנת ריאגנטים, קווי גנרטור(ים) ומבחנה למוצר הסופי (ראו איור 1A,C ו-איור 1B,C במידה ומשתמשים באלוציה של גנרטור כפול)
5. שלבים מקדימים של הסינתיסייזר לפני הסימון הרדיואקטיבי
6. סימון רדיואקטיבי אוטומטי להפקת [68Ga]Ga-FAPI-46
הערה: הסינתזה האוטומטית מתחילה בביצוע שלב 5.2. איור 1D מתאר את תגובת הסימון הרדיואקטיבי לייצור של [68Ga]Ga-FAPI-46. צילום מסך מייצג של ממשק הסינתיסייזר ופרופיל רדיואקטיביות טיפוסי מוצגים באיור 1A,B ובאיור 2, בהתאמה. לצורך ייצור באמצעות אלוקוציה (elution) מגנרטור כפול, הסינתיסייזר יבקש מהמשתמש להסיר את מזרק B הריק לאחר אלוקוציית הגנרטור הראשון ולהתקין מזרק נוסף המכיל 5 mL HCl 0.1 M על מניע המזרקים עבור אלוקוציית הגנרטור השני.
טבלה 1: הכנת ריאגנטים להפקה של [68Ga]Ga-FAPI-46. אנא לחצו כאן להורדת טבלה זו.

איור 1: סכימה של ממשק המשתמש של הסינתיסייזר; הגדרת קסטה וריאגנטים עבור רדיוסנתזה אוטומטית של [68Ga]Ga-FAPI-46. (A) הגדרה לייצור מגנרטור בודד. (B) הגדרה לייצור עם שני מגנרטורים. (C) מיקומי ריאגנטים לייצור אוטומטי של [68Ga]Ga-FAPI-46 באמצעות רדיוסנתסייזר MS. (D) סכימת סימון רדיואקטיבי של [68Ga]Ga-FAPI-46. קיצורים: FAPI = fibroblast activation protein inhibitor; Mn = סעפת n; Wn = יציאת פסולת n; Vn = שסתום n; R = ואקום ריאקטור; Gn = כניסת גז n. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של איור זה.
![figure-protocol-2 גרף תהליך סימון רדיואקטיבי: אלוציה של [68Ga]Ga3+, לכידה ב-SPE, ניתוח רדיואקטיביות לעומת זמן.](/files/ftp_upload/66708/66708fig02.jpg)
איור 2: פרופיל רדיואקטיביות טיפוסי של הסינתיסייזר עבור סינתזה אוטומטית של [68Ga]Ga-FAPI-46. קיצורים: FAPI = fibroblast activation protein inhibitor; SPE = solid phase extraction. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של איור זה.
7. חלוקת [68Ga]Ga-FAPI-46 לבקרת איכות ולמשלוח
8. בקרת איכות של [68Ga]Ga-FAPI-46
הערה: בדיקות בקרת האיכות המתוארות להלן בוצעו בהתאם לנהלים המתוארים ב-European Pharmacopoeia40.
9. בדיקת יציבות
יעילות הסימון הרדיואקטיבי שנבדקה בין 5 ל-20 דקות של תגובה ב-95 °C מפורטת ב-טבלה 2. מחסניות SPE לניקוי לאחר הסימון מסוג HLB 30 mg, Strata X 60 mg ו-Sep-Pak C18 Plus Short 360 mg הראו שיעורי השבה דומים מאוד (94.3 ± 0.5% מתוקן לדעיכה [DC]) (טבלה 3). בבדיקות שביצענו, שיעור ההשבה ממחסנית HLB 225 mg היה נמוך בהרבה (63.8 ± 3.5% DC).
טבלה 2: סיכום של ההמרה הרדיוכימית של תגובת הגולמי שנמדדה באמצעות TLC עבור זמני תגובה של 5, 10, 15 ו-20 דקות (n = 3). קיצורים: TLC = כרומטוגרפיה בשכבה דקה; .Exp = ניסוי. אנא לחצו כאן להורדת טבלה זו.
טבלה 3: סיכום של אחוזי ההשבה וניתוחי טוהרה רדיוכימית ב-TLC וב-HPLC של [68Ga]Ga-FAPI-46 ב-EOS, תוך שימוש בארבעה סוגים שונים של מחסניות למיצוי פאזה מוצקה (n = 3). קיצורים: SPE = מיצוי פאזה מוצקה; FAPI = מעכב חלבון הפעלת פיברובלסטים; EOS = סוף הסינתזה; RSD = סטיית תקן יחסית; TLC = כרומטוגרפיית שכבה דקה; HPLC = כרומטוגרפיית נוזלים בביצועים גבוהים. אנא לחצו כאן להורדת טבלה זו.
הפרוטוקול האוטומטי להפקה של [68Ga]Ga-FAPI-46 פותח תוך שימוש בזמן תגובה של 10 דקות ובמחסנית SPE מסוג Strata X 60 mg. בוצעו שתי סדרות של שלוש מנות תיקוף באמצעות אלucian(s) מגנרטור בודד ומגנרטורים כפולים, אשר הניבו פעילויות ממוצעות של המוצר הסופי של 0.60 GBq ו-1.6 GBq, בהתאמה (טבלה 4). בשתי הסדרות, ה-[68המוצר Ga[Ga-FAPI-46 עמד בכל בדיקות בקרת האיכות (טבלה 4). היציבות של ה- [68המוצר Ga]Ga-FAPI-46 הוערך באמצעות בדיקת הטוהר הרדיוכימי של המוצר בניתוח TLC ו-HPLC (איור 3 ו- איור 4) עבור כל שש הסדרות למשך עד 3 שעות לאחר הסינתזה, והוא היה גבוה מ-98.0 ± 1.8% (n = 3) ו-99.1 ± 0.9% (n = 3), בהתאמה. באופן כללי, הסינתזה של [68הניצולת של Ga-FAPI-46, לאחר תיקון דעיכה, תוקפה ב-89.8 ± 4.8% (n = 6). הייצור האוטומטי משמש כיום לייצור של [68Ga-68-FAPI-46 לתמיכה בניסויים קליניים.
טבלה 4: סיכום תוצאות בקרת האיכות (QC) עבור הרצות תיקוף של [68Ga]Ga-FAPI-46 (n = 6): בפעילות נמוכה מהפלטה בודדת של גנרטור (n = 3) ובפעילות גבוהה מהפלטה כפולה של גנרטור (n = 3). אנא לחץ כאן להורדת טבלה זו.
![figure-results-1 גרף רדיואקטיביות לעומת מרחק עבור תרכובות \[^{68}\text{Ga}\]; תוצאות הפרדה כרומטוגרפית.](/files/ftp_upload/66708/66708fig03.jpg)
איור 3: כרומטוגרם TLC של [68Ga]Ga-FAPI-46: (מריחה של 5 µL) ב-EOS תוך שימוש בנייר iTLC-SG ובאלואנט של 1 M ammonium acetate/methanol (1:1 v/v). הרדיואקטיביות נמדדה באמצעות סורק radio-TLC המצויד בגלאי רדיואקטיבי PS Plastic, עם אינטגרציה בכל קידום של 1 mm בקצב של 1 mm/s. קיצורים: TLC = כרומטוגרפיה בשכבה דקה; FAPI = מעכב חלבון הפעלת פיברובלסטים; EOS = סוף הסינתזה; iTLC-SG = instant TLC-silica gel. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 4: ניתוח HPLC של המוצר הסופי [68Ga]Ga-FAPI-46. עמודת HPLC RP-18 encapped, פאזה ניידת A: 0.1% trifluoroacetic acid, פאזה ניידת B: acetonitrile נקי. גרדיאנט: 0-0.5 min 2% B, 0.5-10.0 min 2%-35% B, 10.0-12.0 min 35% B, ו-12.0-15.0 35% B. אורך גל ה-UV היה 280 nm וקצב הזרימה 2 mL/min. (A) UV-chromatogram של מוצר [68Ga]Ga-FAPI-46 כולל אות ה-UV עבור sodium ascorbate ב-1.0 min ושני שיאים קטנים ב-4.5 ו-4.8 min המתאימים ל-[natGa]Ga-FAPI-46 ול-FAPI-46 precursor, בהתאמה. ה-UV-chromatograms של סטנדרט [natGa]Ga-FAPI-46 בריכוז 10 mg/L ו-FAPI-46 precursor בריכוז 10 mg/L מוצגים ב-איור משלים S2 (קובץ משלים 1). (B) Radiochromatogram של [68Ga]Ga-FAPI-46 (Rt [68Ga]Ga-FAPI-46 = 4.6 min - Rt free [68Ga]Ga3+ = 1.1 min). קיצורים: HPLC = high-performance liquid chromatography; FAPI = fibroblast activation protein inhibitor; Na+Asc- = sodium ascorbate. אנא לחצו כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
קובץ משלים 1: מסמך זה כולל: טבלה משלימה S1 - פרטי סינתזות אוטומטיות ובקרת איכות שדווחו עבור [68Ga]Ga-FAPI-46, סעיף משלים 1 - ניסויים ראשוניים: אופטימיזציה של זמן התגובה ובחירת מחסנית SPE לטיהור לאחר הסינתזה עבור ייצור אוטומטי של [68Ga]Ga-FAPI-46 בסינתסייזר רדיואקטיבי מסוג MS, איור משלים S1 - תמונות של ריאגנטים וההגדרה הסופית לסינתזה אוטומטית של [68Ga]Ga-FAPI-46 בסינתסייזר MS, איור משלים S2 - כרומטוגרמי UV של [natGa]Ga-FAPI-46 ושל פרקורסור FAPI-46, ואיור משלים S3 - רדיו-כרומטוגרמה של [68Ga]Ga-FAPI-46 עבור סימון רדיואקטיבי בפעילות גבוהה (2.8 GBq) ללא חומצה אסקורבית בריאקטור. אנא לחצו כאן להורדת קובץ זה.
עבודה זו מתארת את הייצור האמין והמניב של [68Ga]Ga-FAPI-46 בסינתיסייזר MS ליישומים קליניים. העבודה המקדימה של פרוטוקול זה בדקה, באותה סדרת ניסויים, זמני תגובה שונים לסינתזה של [68Ga]Ga-FAPI-46 וכן ארבע מחסניות SPE שונות לטיהור המוצר הסופי. על מנת (i) להפחית את מינון הקרינה למפעיל ו-(ii) ליצור מחדש את התנאים שבהם הייצור השגרתי של [68Ga]Ga-FAPI-46 עמד להתפתח, ניסויים ראשוניים אלה נערכו גם באמצעות סינתיסייזר MS במידת האפשר. רצף [68Ga]Ga-FAPI-46 נוצר באמצעות פרמטרים דומים המשמשים לייצור של [68Ga]Ga-PSMA-11 ו-[68Ga]Ga-DOTA-TATE. הרצף מבוסס על תכנות פשוט בשלבים בגיליון אלקטרוני של Excel וניתן לערוך אותו בקלות. הערכות והריאגנטים הורכבו עבור החלק הראשון של סינתזת [68Ga]Ga-FAPI-46 בלבד (פליטה וטיהור של 68Ga; תגובת תיוג), תוך השמטת השלבים הסופיים (טיהור SPE וסינון סטרילי סופי) שכן ניסויים ראשוניים אלה בוצעו על החומר הגולמי באופן ידני. כתוצאה מכך, לא היה צורך להתקין את מחסנית ה-SPE שלאחר הטיהור (Strata X 60 מ"ג) כמו גם את בקבוקוני האתנול, המים והמלח על סעפת 4 ובקבוקון המוצר הסופי.
הספרות שפורסמה על ייצור [68Ga]Ga-FAPI-46 מתארת את טיהור המוצר הסופי באמצעות מחסניות SPE שונות: OASIS HLB 30 מ"ג סופג23,29, OASIS HLB Plus 225 מ"ג28, CM26,34, C18 Plus Sep-Pak30,32 ו-Sep-Pak Light C1831. עבודה זו משווה שלוש ממחסניות ה-SPE השונות המשמשות בספרות (HLB 30 מ"ג; C18 SepPak Plus Short, ו-HLB 225 מ"ג) עם Strata X 60 מ"ג המסופק עם הקסטות הקיימות שלנו לטיהור [68Ga]Ga-PSMA-11 ו-[68Ga]Ga-DOTA-TATE. למיטב ידיעתנו, מחסנית Strata X 60 מ"ג SPE עדיין לא הוערכה לטיהור [68Ga]Ga-FAPI-46. השכבה X 60 מ"ג הראתה או דומה (HLB 30 מ"ג; C18 SepPak Plus Short) או ביצועים טובים יותר (HLB 225 מ"ג) מאשר SPE אחר המשמש בספרות לטיהור [68Ga]Ga-FAPI-46, ביחס ליעילות לכידה ופליטה (טבלה 3). סילוק של HLB 225 מ"ג עם מיליליטר נוסף של אתנול לא הביא לשיפור משמעותי (התוצאות לא הוצגו). מחסנית Strata X 60 מ"ג נבחרה לאימות הסינתזה האוטומטית לחלוטין המתוארת בפרוטוקול זה.
ניתן לתאר את הסינתזה האוטומטית של [68Ga]Ga-FAPI-46 המתוארת בפרוטוקול לעיל בארבעה שלבים עיקריים. השלב הראשון הוא פליטה של גנרטור אחד או שניים של 68Ge/68Ga עם 0.1 M HCl ולכידת [68Ga]GaCl3 על מחסנית חילופי היונים. לאחר מכן הפליטה של [68Ga]Ga3+ ממחסנית חילופי היונים לתוך כלי התגובה (טעון מראש בתמיסת המבשר המכילה 50 מיקרוגרם של מבשר FAPI-46, 1.4 מ"ל מים המכילים ריכוז עקבות של מתכת ו-7 מ"ג חומצה אסקורבית) באמצעות תמיסת נתרן כלורי מחומצת 5 M. ה- pH של תגובת התיוג הוא 3.5-4. השלב הבא הוא תגובת תיוג הרדיו שבמהלכה מחממים את הכור ב-95 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות כדי לאפשר קומפלקסציה של [68Ga]Ga3+ על ידי חלק DOTA של מבשר FAPI-46. לאחר קירור תערובת התגובה ל-40 מעלות צלזיוס, השלב הרביעי והאחרון הוא טיהור של [68Ga]Ga-FAPI-46 המורכב מ-(i) לכידה וטיהור של תערובת התגובה על מחסנית SPE לאחר הטיהור Strata X 60 מ"ג, (ii) שטיפה של מחסנית Strata X 60 מ"ג SPE במים להזרקה, (iii) שטיפת המוצר הסופי באתנול, (iv) דילול במי מלח להזרקה, ו-(v) העברה לבקבוקון המוצר הסופי דרך מסנן מאוורר מעקר של 0.22 מיקרומטר. ניתן לנטר את התגובה בזמן אמת על ידי בדיקה ויזואלית, וקריאות חיישנים (למשל, טמפרטורה, לחץ, ואקום, קריאת קרינה וטיימרים לספירה לאחור). צילום מסך מייצג של ממשק המשתמש מוצג באיור 1A,B. פרופיל הרדיואקטיביות המוצג באיור 2 שימושי במיוחד לניטור התקדמות הסינתזה על ידי הצגת העברת הרדיואקטיביות באמצעות השלבים הקריטיים שתוארו לעיל.
בוצעו שש ריצות אימות שעברו את כל מפרטי בקרת האיכות, באמצעות גנרטור אחד או שניים של 68Ge/68Ga (2.41 GBq). שלוש ריצות הושלמו באמצעות 68Ga מפליטת גנרטור יחידה, והניבו 0.59-0.63 GBq של [68Ga]Ga-FAPI-46. שלוש ריצות הושלמו באמצעות 68Ga שנפלטו משני גנרטורים, והניבו 1.54-1.71 GBq של [68Ga]Ga-FAPI-46. כל ריצה הושלמה תוך ~25 דקות. שיטת הגנרטור היחיד תוכננה תוך ציפייה לצורך בייצור פעילויות גבוהות יותר בעתיד. כתוצאה מכך, 7 מ"ג של מייצב חומצה אסקורבית נוספו לתערובת התגובה כדי למנוע רדיוליזה במהלך שלב תיוג הרדיו, כפי שתואר קודם לכן על ידי Mu et al. לייצור [68Ga]Ga-DOTA-TATE41. Da Pieve et al.29 ו-Alfteimi et al.30 דיווחו גם על תוספת של מייצב חומצה אסקורבית של 0.3 מ"ג לתערובת התגובה לייצור אוטומטי של [68Ga]Ga-FAPI-46 (טבלה משלימה S1-קובץ משלים 1). ואכן, ראינו רדיוליזה משמעותית לסינתזה בפעילות גבוהה (~2.8 GBq בכור) כאשר מייצב החומצה האסקורבית הושמט מתערובת התגובה (איור משלים S3 - קובץ משלים 1). בנוסף, כדי למנוע רדיוליזה של המוצר הסופי, 5 מ"ג נתרן אסקורבט ב-1 מ"ל של 0.9% מי מלח להזרקה נוספו ידנית לבקבוקון המוצר הסופי דרך מסנן הסטריליזציה, וכתוצאה מכך נפח המוצר הסופי של 11 מ"ל. כל אצווה נבדקה עד 3 שעות לאחר הייצור וגם הפעילות הנמוכה (פליטת גנרטור יחיד) וגם הפעילות הגבוהה (פליטת גנרטור כפול) הראו יציבות רדיוכימית מצוינת (>95% על ידי HPLC ו-TLC). חשוב להדגיש כי יישום פרוטוקול זה כרוך בטיפול בחומרים רדיואקטיביים לא אטומים וצריך להתבצע רק על ידי צוות מיומן מתאים. יש לבצע את הפרוטוקול מאחורי מיגון קרינה, רצוי בתוך תא חם מאוורר. המטרה הצפויה של הסינתזה של [68Ga]Ga-FAPI-46 באמצעות פרוטוקול זה היא מתן לחולים להדמיה אבחנתית. ככזה, יש להקפיד על טכניקות אספטיות קפדניות לאורך כל הדרך. בדיקת בקרת איכות של [68Ga]Ga-FAPI-46 כמתואר בפרוטוקול לעיל היא קריטית כדי להבטיח את איכות המוצר הסופי.
צפוי שכל אתר המייצר [68Ga]Ga-PSMA-11 או [68Ga]Ga-DOTA-TATE בסינתיסייזר MS צריך להיות מצויד במלואו כדי להכין [68Ga]Ga-FAPI-46 באמצעות הפרוטוקול המתואר כאן, עם שינויים קלים בלבד הנדרשים לשימוש בגנרטורים או ריאגנטים חלופיים. בשל הביקוש הגובר ל-[68Ga]Ga-FAPI-46 במרפאות, העבודה המוצגת כאן תוכננה לענות על צרכים ויכולות שונות באתר, החל מייצור של 1-2 מנות מטופלים של [68Ga]Ga-FAPI-46 לכל סינתזה בשיטת הגנרטור היחיד ועד 4-5 חולים לסינתזה בשיטת הגנרטור הכפול, בהתאם לזמינות מצלמות ה-PET.
למחברים אין שותפויות מסחריות או מקורות מימון שיגרמו לניגוד אינטרסים אמיתי או מדומיין הקשור לעבודה זו.
המחברים מודים ומודים ל-SOFIE Biosciences Inc. על אספקת הפרקורסור הכימי FAPI-46 ותקן [natGa]Ga-FAPI-46, לקרן צ'ארליס למחקר לתמיכה כספית, לסטן פוניג'ר מ-iPHASE Pty Ltd, ולצוות ייצור התרופות הרדיו-פרמצבטיות (RAPID) במחלקה לטכנולוגיה רפואית ופיזיקה בבית החולים סר צ'ארלס גרדנר על תמיכתם המדעית והטכנית. המחברים מכירים גם בסיוע של צומת מתקן ההדמיה הלאומי של וושינגטון, הנתמך על ידי מימון תשתיות מממשלת מדינת אוסטרליה המערבית בשותפות עם הממשלה הפדרלית האוסטרלית, באמצעות יכולת אסטרטגיית תשתית המחקר השיתופית הלאומית (NCRIS).
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 0.1 M חומצה הידרוכלורית (HCl) | תרכובת ביוכימית מתקדמת ABX טהורה במיוחד (רדברג, גרמניה) | HCl-103-G | משמש לפליטת גנרטורים |
| אמוניום אצטט | Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, אוסטרליה) | A1542-250G | משמש לייצור שלב נייד iTLC |
| C18 SepPak Plus קצר (360 מ"ג) | מים | WAT020515 | סיליקה לאחר טיהור SPE |
| Chromolith Performance RP-18 קצה 100-4.6 מונוליטי | Merck Pty Ltd (ויקטוריה (אוסטרליה) | 1021290001 | HPLC RP-18 עמודה מכוסה, המשמשת לבקרת איכות HPLC |
| כיול מינון | Capintec | CRC-15PET | משמש לכיול ומדידת פעילות 68Ga |
| סריקה כפולה-RAM | LabLogic Limited (VA, ארה"ב) | SR-1A | Radio-TLC לניתוח נייר iTLC |
| מבשר FAPI-46 (GMP) | ABX תרכובת ביוכימית מתקדמת (רדברג, גרמניה) | 3601.0000.050 | מבשר פפטיד |
| קלות מילוי בקבוקון ואקום סטרילי (10 מ"ל) | יוזוטופים של HUAYI | SVV-10C | משמש לדגימות סטריליות ושמירה |
| קלות מילוי בקבוקון ואקום סטרילי (25 מ"ל) | יוזוטופים | של HUAYISVV-25A | משמש למוצר הסופי |
| Ga68 פפטיד רדיו תיוג עם טיהור מוקדם של גנרטור | iPHASE Technologies (מלבורן, אוסטרליה) | MSR-120G-(RK-3296) | סט ריאגנטים |
| תיוג רדיו Ga68 עם טיהור מוקדם של גנרטור | iPHASE Technologies (מלבורן, אוסטרליה) | MSH-120 | קלטת חומרה + סט נלווים |
| מערכת כרומטוגרפיה של גז (GC) | Agilent Technologies (Vic, Australia) | G2630A | משמש למדידת שאריות ממס |
| GS מקור סטנדרטי (Ba133) | Global Medical Solutions Pty Ltd (אוסטרליה) | D-102-19 | משמש לכיול ספקטומטר גמא |
| GS מקור סטנדרטי (Co60) | Global Medical Solutions Pty Ltd (אוסטרליה) | 1559-84 | משמש לכיול ספקטומטר |
| הגמאמערכת כרומטוגרפיה נוזלית (HPLC) בעלת ביצועים גבוהים | Shimadzu Scientific Instruments (NSW, אוסטרליה) | LC-20 | HPLC |
| מחט אוורור אוויר הידרופובית | בולדווין מדיקל (ויקטוריה, אוסטרליה) | 1088 | בשימוש עם בקבוקון המוצר הסופי |
| IGG100 | אקרט & מוצרי איזוטופ זיגלר (ברלין, גרמניה) | IGG100-65M-NT | 68Ge/68Ga גנרטור |
| 5 מ"ל מזרק (מזרק סולו Injekt luer lock) | B Braun (Melsungen, גרמניה) | 4606710V | מזרקי פוליפרופילן (PP)/פוליאתילן (PE), ללא לטקס, PVC ומזרק ללא שמן סיליקון המשמש לריאגנטים |
| נייר iTLC-SG | טכנולוגיות Agilent (ויק, אוסטרליה) | SGI0001 | משמש לניתוח iTLC |
| תוכנת LabLogic (LAURA) | LabLogic Limited (VA, ארה"ב) | תוכנת LAURA גרסה 6.1 | משמשת לניתוח רדיו-TLC |
| עקבות חומצה L-אסקורבית בחר | Fluka Sigma | 05878-100G | משמש כמנטרל רדיקלי בתערובת התגובה |
| Lichrosolv Acetonitrile (ACN) | Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, אוסטרליה) | 1.00030.2500 | משמש לייצור HPLC אורגני שלב נייד |
| Lichrosolv Water | Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, אוסטרליה) | 1.15333.2500 | משמש לייצור מתנול פאזה ניידת מימית HPLC |
| (MeOH) | Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, אוסטרליה) | 1060182500 | משמש לייצור שלב נייד iTLC |
| Na+I- גלאי | LabLogic Limited (VA, ארה"ב) | 1 אינץ' NaI / PMT | גלאי רדיו המשמש לרדיו-HPLC |
| Oasis HLB (30 מ"ג) | ווטרס (מילפורד, MA, ארה"ב) | WAT094225 | קופולימר לאחר טיהור SPE |
| אואזיס HLB פלוס קצר (225 מ"ג) | מים (מילפורד, MA, ארה"ב) | 186000132 | קופולימר לאחר טיהור SPE |
| רצועות pH | תרמו פישר סיינטיפיק אוסטרליה Tty Ltd | 90424 | משמש למדידת pH של המוצר |
| גלאי PS גלאי | LabLogic Limited (VA, ארה"ב) | PS פלסטיק/PMT | רדיו גלאי המשמש לרדיו-TLC |
| צינור נעילה בטוחה (1.5 מ"ל) | Eppendorf | 0030 120.086 | משמש לדגימות בקרת איכות |
| (+)-נתרן L-אסקורבט | Merck Pty Ltd (ויקטוריה (אוסטרליה) | 11140-250G | מייצב של המוצר הסופי |
| תמיסת נתרן כלורי (NaCl) (מי מלח) | פייזר | PS111 | 0.9%, להזרקה, דרגת USP |
| Sterican 100 מחטים | B בראון (Melsungen, גרמניה) | 4667093 | משמש עבור מוצר סופי |
| מסנן מזרק סטרילי (0.22 & מיקרו; m) | Millipore Sigma (ברלינגטון, MA, ארה"ב) | SLGSV255F | Millex-GV |
| Strata SCX (בערכת קלטות חומרה) | Phenomenex בתוך ערכת חומרה מבית iPHASE Technologies (מלבורן, אוסטרליה) | MSH-120 | סיליקה SPE לטיהור מקדים בתוך קלטת חומרה |
| Strata X (בערכת קלטות חומרה) | Phenomenex בתוך ערכת חומרה מבית iPHASE Technologies (מלבורן, אוסטרליה) | MSH-120 | סיליקה לאחר טיהור SPE בתוך קלטת חומרה |
| עקבות בחר מים לניתוח עקבות | Honeywell Riedel-de-Haen | 95305-2.5L | משמש לתערובת תגובה ולחימום מוקדם של מחסנית SPE לטיהור מוקדם |
| חומצה טריפלואוראצטית (TFA) | Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, אוסטרליה) | 302031-10X1mL | משמש לייצור מזרק אינסולין נייד מימי HPLC |
| Ultra Fine (0.5 מ"ל) | BD | 326769 | משמש לחלוקת דגימות בקרת איכות |
| מסנן מאוורר Cathivex-GV 0.22 ומיקרו; m, קשירת חלבון נמוכה Durapore PVDF ממברנה | Merk Millipore (קורק, אירלנד)SLGV02505 | משמש לסינון המוצר הסופי |