הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

רדיוסינתזה אוטומטית של [68Ga]Ga-FAPI-46 לשימוש קליני שגרתי

2.4K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/66708

⸱

24 במאי 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Radiopharmaceutical Production and Development Centre (RAPID), Medical Technology and Physics Department, Sir Charles Gairdner Hospital, 2National Imaging Facility, Centre for Microscopy, Characterisation and Analysis, University of Western Australia, 3Department of Nuclear Medicine, Sir Charles Gairdner Hospital, 4Medical School, University of Western Australia

במאמר זה

סיכום

עבודה זו מתארת ייצור אוטומטי של עד 1.7 GBq של [68Ga]Ga-FAPI-46 בסינתיסייזר iPHASE MultiSyn להדמיית PET של חלבון הפעלת פיברובלסטים.

תקציר

[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.

מבוא

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.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

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

  1. הפעל את אספקת האוויר הדחוס, הגז חנקן, האוורור, התאורה והחשמל למחשב הנייד ולבקר הלוגי הניתן לתכנות (PLC) של התא החם. בדוק את מפלס בקבוק הפסולת של המודול. החלף לבקבוק ריק כאשר הוא מלא ב-¾.
  2. הפעל את המחשב והתחבר לתוכנת הסינתיסייזר. הזן את שם המשתמש והסיסמה.
  3. בתוכנת הסינתיסייזר, לחץ על Download recipe, בחר את sequence file בפורמט Excel לייצור של [68Ga]Ga-FAPI-46, ולחץ על Open. לחץ על OK לאחר שהרצף ירד בהצלחה.
  4. לחץ על Start; הזן את מספר האצווה, מספר הלוט של ערכת הריאגנטים והערות כלשהן בחלון הקופץ; ולחץ על OK.
    הערה: מנקודה זו ואילך, ממשק המשתמש יציג הודעת שלב המתארת את פעולת השלב ו/או תבקש מהמפעיל התערבות.
  5. הסר את ערכת החומרה הישנה כפי שמונחה בהודעת השלב בממשק המשתמש. לחץ על NEXT בממשק המשתמש.
  6. הסר את מזרק האלוציה של הגנרטור (HCl Syringe 1) מהסינתיסייזר, כפי שמונחה בהודעת השלב בממשק המשתמש, על ידי משיכת משענת האגודל של המזרק מתוך חריץ מניע המזרקים ופתיחת הברגת המזרק מקו הכניסה של הגנרטור. לחץ על NEXT בממשק המשתמש.

2. הכנת הריאגנטים

הערה: הריאגנטים הדרושים לייצור האוטומטי של [68Ga]Ga-FAPI-46 (ראו טבלה 1) הוכנו בסביבת חדר נקי מיד לפני הייצור.

  1. השג את ערכת הרכיבים ואת סט העזרים, מבחנה לצנטריפוגה בנפח 50 mL המכילה לפחות 5 mL של מים בריכוז עקבות של מתכות; שקית HCl 0.1 M, בקבוקון של 7 mg חומצה אסקורבית (בקבוקון A); בקבוקון של נתרן אסקורבט (5 mg) (בקבוקון B); שתי מזרקות פוליפרופילן (PP)/פוליאתילן (PE) בנפח 5 mL, נקיות מלטקס, PVC ושמן סיליקון (שלוש מזרקות במידה ומשתמשים באלוציה ממחולל כפול) ובקבוקון זכוכית של 50 µg FAPI-46 (בקבוקון C; ראו Supplemental Figure S1A,B-Supplemental File 1).
  2. שפוך כ-2 mL של מים אל מכסה המבחנה של ה-50 mL. שאב 1 mL של מים למזרקה של 5 mL (סמן כמזרקה A). סגור עם מחט. פפט 400 µL של מים והוסף לבקבוקון של 7 mg חומצה אסקורבית (בקבוקון A) - נער בעדינות להמסה.
  3. פתח את בקבוקון בופר נתרן אצטט 0.25 M המסופק (מערכת הרכיבים) ואת בקבוקון הזכוכית של 50 µg FAPI-46. פפט 0.9 mL של בופר והוסף לבקבוקון הזכוכית של 50 µg FAPI-46 (בקבוקון B); ערבב בעדינות.
  4. שאב את תכולת בקבוקון A ובקבוקון B אל מזרקה A. ערבב בעדינות.
  5. סמן את מזרקת ה-5 mL המסופקת בסט העזרים כמזרקה B. שאב באמצעות מזרקה B נפח של 5 mL של 0.1 M HCl משקית ה-0.1 M HCl; סגור עם פין חלוקה מהמסופקים.
    הערה: לייצור באמצעות אלוציה ממחולל כפול, נדרשות שתי מזרקות של 5 mL של 0.1 M HCl.
  6. סמן את מזרקת ה-3 mL המסופקת בסט העזרים כמזרקה C. פתח את בקבוקון תמיסת נתרן כלוריד 5 M מחומצת (מערכת הרכיבים), פפט 1 mL, העבר למזרקה C, וסגור עם פין חלוקה מהמסופקים.
  7. שאב 1 mL של סליין 0.9% למזרקה של 5 mL (מזרקה D) והוסף לבקבוקון C; השאר את מזרקה D ריקה.

3. הכנת קסוורת הסינתזה והתקנת הקסוורת

  1. השג קסטה סטרילית ייעודית ל-[68Ga]Ga.
  2. הרכב את הקסטה בהתאם לשלבים הבאים:
    1. פתח את מעטפת הקסטה, בדוק אם ישנם נזקים, והדק כל חיבור Luer. סובב ויישר כל ברז (stopcock) בקסטה כדי לוודא שהם אינם תקועים ויתאימו למודול. הסר את כל מכסי הדקריים (spike caps).
    2. בצע התנייה לקרטרידג' SPE לטיהור מקדים של חליפת קטיונים חזקה באופן הבא:
      1. הסר מהקסטה את הקרטרידג' הממוקם על שסתום 7 במניפולד 3 (M3).
      2. הנח בקבוק זכוכית פתוח וייעודי לפסולת על השולחן.
      3. חבר את המזרק המכיל 2 mL של 3 M HCl (המסופק בערכת הריאגנטים) לקרטרידג' ה-SPE ובצע אלוציה איטית של הקרטרידג' בטיפות אל בקבוק זכוכית הפסולת. הסר את המזרק, שאב 5 mL של אוויר, ושטוף את ה-SPE באמצעות 5 mL של אוויר.
        זהירות: שלב 3.2.2.3 דורש טיפול בחומצה חזקה (חומצה הידרוכלורית 3 M). השתמש בציוד מגן מתאים (כפפות, משקפי מגן, חלוק מעבדה).
      4. חבר את המזרק המכיל 5 mL של מים (מערכת הריאגנטים) ל-SPE ובצע אלוציה איטית של ה-SPE בטיפות אל בקבוק זכוכית הפסולת. הסר את המזרק, שאב 5 mL של אוויר, ושטוף את ה-SPE באמצעות 5 mL של אוויר.
      5. החזר את ה-SPE למניפולד בעמדה M3 שסתום 7.
    3. לחץ על NEXT בממשק המשתמש.
    4. הרכב והתקן את הקסטה החדשה כפי שמוצג בממשק המשתמש (ראה איור 1A,B במידה ומשתמשים באלוציה כפולה), ללא ריאגנטים, ובהתאם לחיבורים המתוארים ב-איור 1C
      1. חבר את המזרק של 10 mL (מערכת העזרים) ל-M2 שסתום 6.
      2. התקן את ארבעת המניפולדים ונעל את הקסטה באמצעות הנעילות המגנטיות של הסינתיסייזר.
      3. הנח את הריאקטור בתנור.
      4. חבר צינוריות לפתחי G1, W2, W1, R ו-G2.
      5. חבר את צינורית הצד הימני של M1 שסתום 3 לקרטרידג' חליפת הקטיונים ב-M3 שסתום 7.
      6. התקן קרטרידג' SPE לטיהור סופי ב-M2 שסתום 4.
        הערה: תמונה של ההגדרה הסופית עבור הסינתזה מוצגת ב-איור משלים S1C (קובץ משלים 1).
  3. לחץ על NEXT בממשק המשתמש כדי להתחיל את הבדיקות הבאות ברצף המפורט להלן:
    1. בדיקת לחץ של חיבור הגז האינרטי ל-M4.
    2. בדיקת לחץ של החיבור בין M3 ל-M4.
    3. בדיקת לחץ של הריאקטור.
    4. בדיקת לחץ של חיבור הפסולת ל-M3.
    5. בדיקת לחץ של קרטרידג' SPE לטיהור סופי בין M3 ל-M2.
    6. בדיקת לחץ של חיבור המזרק ב-M2 שסתום 6.
    7. בדיקת לחץ של חיבור הפסולת ל-M2.
    8. בדיקת לחץ של חיבור הגז האינרטי ל-M1.
    9. בדיקת לחץ של קרטרידג' SPE לטיהור מקדים בין M1 ל-M3.
    10. שטיפה של הדקריים בשסתומים 10, 11 ו-12 באמצעות גז אינרטי.
    11. שטיפה של M3 ו-M4 באמצעות גז אינרטי.
    12. שטיפה של שני קרטרידג'י ה-SPE לטיהור מקדים וסופי באמצעות גז אינרטי.

4. התקנת ריאגנטים, קווי גנרטור(ים) ומבחנה למוצר הסופי (ראו איור 1A,C ו-איור 1B,C במידה ומשתמשים באלוציה של גנרטור כפול)

  1. הוצא את בקבוקוני האתנול (100%), התמיס המלוחי (saline) והמים להזרקה מערכת הרכיבים; הסר את הפקקים; ונגב כל ספטום (מחיצה) במטלית אלכוהול.
  2. התקן את הבקבוקונים בערכה בעמדות M4 valve 10, M4 valve 11 ו-M4 valve 12 כאשר הסינתיסייזר יבקש זאת; לחץ על NEXT בממשק המשתמש.
  3. הסר את המחט ממזרק A ומשוך את הבוכנה עד לנפח של 5 mL.
  4. נתק את הצינור מהפתח האמצעי של הריאקטור והעבר את תכולת מזרק A לבקבוקון הריאקטור דרך הפתח האמצעי של הריאקטור.
  5. חבר מחדש את הצינור לפתח האמצעי של הריאקטור; לחץ על NEXT בממשק המשתמש.
  6. התקן את קו/קווי היציאה של הגנרטור על הקסטה בעמדה M1 valve 2 (ו-M1 valve 1 במקרה של אלוציה מדואל גנרטור); לחץ על NEXT בממשק המשתמש.
  7. הסר את מחט החלוקה ממזרק C והתקנה בעמדה M1 valve 3; לחץ על NEXT בממשק המשתמש.
  8. הסר את מחט החלוקה ממזרק B, חבר את ה-luer lock של מזרק B למחבר קו הכניסה של הגנרטור, ודחף את מזרק B כך שמשענת האגודל של הבוכנה תחליק לתוך חריץ מניע המזרקים; לחץ על NEXT בממשק המשתמש.
  9. הכן את בקבוקון המוצר הסופי במC-Biological safety cabinet דרגה II או במקביל לו, בהתאם לשלבים הבאים:
    1. הנח בקבוקון סטרילי מסומן של 25 mL בתוך כלי טונגסטן (או כלי ממוגן מתאים).
    2. נגב את הספטום של הבקבוקון במטלית אלכוהול, הנח מכסה על הכלי, והכנס מחט פילטר (vent needle).
    3. חבר את היציאה של פילטר אוורור סטרילי 0.22 µm מסוג polyvinyl difluoride (PVDF) בעל קישוריות חלבון נמוכה למחט תת-עורית סטרילית 20 G. סמן את הפילטר עם מספר אצווה של המוצר.
    4. הכנס את המחט לבקבוקון המוצר הסופי של 25 mL בעל פתח האוורור.
    5. שאב את תכולת בקבוקון C (Table 1) למזרק D ריק (ראה שלב 2.7) והוסף 4 mL של אוויר.
    6. חבר את מזרק D לכניסה של פילטר האוורור 0.22 µm. דחף את תכולת המזרק דרך פילטר ה-0.22 µm והמחט לתוך בקבוקון המוצר הסופי.
    7. שטוף את הפילטר פעמיים (2x) עם 5 mL של אוויר. הסר את המזרק מפילטר האוורור 0.22 µm.
      הערה: יש לבצע את השטיפות באיטיות כדי למנוע קרע בממברנת הפילטר.
  10. העבר את הכלי המכיל את בקבוקון המוצר הסופי לתא החם (hot cell), חבר את צינור הקצה מעמדה M2 valve 5 לפילטר של בקבוקון המוצר, ולחץ על NEXT בממשק המשתמש.

5. שלבים מקדימים של הסינתיסייזר לפני הסימון הרדיואקטיבי

  1. המתן לסיום השלבים המקדמיים הבאים שיבוצעו על ידי הסינתיסייזר: הרצפת בקבוק אתנול (M4, valve 10); הרצפת בקבוק סליין (M4, valve 11); הרצפת בקבוק מים (M4, valve 12); הרצפת מזרק נתרן כלורי מחומץ (M1, valve 3); התניית מחסנית SPE לטיהור סופי באמצעות אתנול; התניית מחסנית SPE לטיהור סופי באמצעות מים; הרצפה חוזרת של בקבוק המים (M4, valve 12).
  2. לחץ על NEXT בממשק המשתמש כדי להתחיל בייצור כאשר הסינתיסייזר מציג את ההודעה Ready to elute 68Ga Generator.

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.

  1. בסיום הסינתזה (EOS), חפשו את ההודעה הסינתזה הושלמה המוצגים על ידי הסינתסייזר. הסר את ה- 0.22 µm הסר את המסנן המאוורר ואת מחט האוורור המסוננת מבקבוק המוצר הסופי, והוצא את כלי הטונגסטן מהתא החם.

טבלה 1: הכנת ריאגנטים להפקה של [68Ga]Ga-FAPI-46. אנא לחצו כאן להורדת טבלה זו.

תרשים סימון רדיואקטיבי עם הגדרת סעפת ותהליך תגובה; כולל שלבי כרומטוגרפיה.
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.

גרף תהליך סימון רדיואקטיבי: אלוציה של [68Ga]Ga3+, לכידה ב-SPE, ניתוח רדיואקטיביות לעומת זמן.
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

  1. העבר את בקבוק המוצר למערכת חלוקה עם מיגון מתאים והפוך את הבקבוק כדי להומוגניзировать את המוצר.
  2. תוך שימוש בטכניקות אספטיות ובטכניקות הגנה מקרינה, שאיב דגימה של 1 mL מבקבוק המוצר ובצע את הפעולות הבאות:
    1. העבר אליקוט של 150 µL למבחנה של 1.5 mL עם קישור חלבוני נמוך (מבחנה 1) לצורך בדיקות בקרת איכות טרום-שחרור + ניתוח ממסים שיוריים.
    2. העבר אליקוט של 50 µL למבחנה של 1.5 mL עם קישור חלבוני נמוך (מבחנה 2) לבדיקת אנדוטוקסינים.
    3. העבר אליקוט של 300 µL לבקבוק זכוכית סטרילי ומנוקה מווואקום של 10 mL לבדיקת סטריליות (שלח לקבלן חיצוני לאחר שהדגימה דעכה לרמה מקובלת [10 מחצית חיים]).
    4. העבר אליקוט של 500 µL לבקבוק זכוכית סטרילי ומנוקה מווואקום של 10 mL לצורך שמירה.
    5. העבר את יתרת המוצר לבקבוק (~10 mL) עבור מנות למטופלים.

8. בקרת איכות של [68Ga]Ga-FAPI-46

הערה: בדיקות בקרת האיכות המתוארות להלן בוצעו בהתאם לנהלים המתוארים ב-European Pharmacopoeia40.

  1. הערך את המראה באמצעות בדיקה ויזואלית.
  2. הערך את ה-pH באמצעות נייר אינדיקטור.
  3. קבע את זמן המחצית של הרדיוניקליד על ידי ביצוע שלוש מדידות פעילות של דגימה בנפח 50 µL, באמצעות תא יינון.
  4. הערך את הזהות הרדיוניקלידית ואת הטוהר הרדיוניקלידי באמצעות ספקטרומטר גמא NaI(Tl) המבוסס על אנליזטור רב-ערוצי (MCA).
  5. הערך את הזהות הרדיוכימית באמצעות radio-HPLC אנליטי על ידי אימות שזמני השהייה של דגימת [68Ga]Ga-FAPI-46 ושל סטנדרט ייחוס לא רדיואקטיבי [natGa]Ga-FAPI-46 דומים (תוך התחשבות בנפח השהייה קטן בין גלאי הרדיואקטיביות לגלאי ה-UV).
  6. כמת את אחוז הטוהר הרדיוכימי באמצעות radio-HPLC אנליטי לפי משוואה (1).
    חישוב טוהר רדיוכימי; משוואה; AUC של פסגות רדיואקטיביות בchromatogram של גלאי רדיואקטיביות. 
  7. כמת את אחוז הטוהר הרדיוכימי באמצעות radio-TLC אנליטי לפי משוואה (2).
    נוסחה לטוהר רדיוכימי; שיטת כרומטוגרמה; AUC של פסגת [68Ga]Ga-FAPI-46; חזית הממס. 
    הערה: ניתן לבצע את שלבים 8.8, 8.9 ו-8.10 לפני או אחרי השחרור, בהתאם לדרישות הרגולטוריות המקומיות. ניתן לבצע את שלבים 8.11 ו-8.12 לאחר השחרור. כל בדיקה לאחר השחרור צריכה להתבצע בהקדם האפשרי לאחר דעיכה רדיואקטיבית של הדגימה.
  8. כמת את תכולת הממס השאריתי (אתנול) של הפורמולציה באמצעות כרומטוגרפיה של גזים.
  9. הערך את רמות endotoxin חיידקיים באמצעות מערכת לבדיקת endotoxin מבוססת מחסנית (שיטת kinetic chromogenic limulus amebocyte lysate [LAL]).
  10. הערך את שלמות המסנן בגודל 0.22 µm על ידי ביצוע בדיקת בועות (bubble test).
  11. הערך את הטוהר הרדיוניקלידי (פריצת germanium-68) באמצעות ספקטרומטר גמא או מונה גמא. שמור את התמירון לבדיקה למשך 48 h לפחות כדי לאפשר ל-gallium-68 לדעוק לרמה המאפשרת זיהוי של זיהומים.
  12. הערך את סטריליות המוצר.

9. בדיקת יציבות

  1. לצורך ניתוח יציבות, הוצא 50 µL של [68Ga]Ga-FAPI-46 מבקבוק המוצר הסופי מיד לאחר ה-EOS, ושוב במרווחי זמן של 1 h עד 3 h לאחר ה-EOS.
  2. כמת את אחוז הטוהר הרדיוכימי באמצעות radio-HPLC בכל נקודת זמן.
  3. כמת את אחוז הטוהר הרדיוכימי באמצעות radio-TLC בכל נקודת זמן.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

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). קי...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

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 לי...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

למחברים אין שותפויות מסחריות או מקורות מימון שיגרמו לניגוד אינטרסים אמיתי או מדומיין הקשור לעבודה זו.

תודות

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).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
0.1 M חומצה הידרוכלורית (HCl)תרכובת ביוכימית מתקדמת ABX טהורה במיוחד (רדברג, גרמניה)HCl-103-Gמשמש לפליטת גנרטורים
אמוניום אצטטSigma Aldrich Pty Ltd (NSW, אוסטרליה)A1542-250Gמשמש לייצור שלב נייד iTLC
C18 SepPak Plus קצר (360 מ"ג)מיםWAT020515סיליקה לאחר טיהור SPE
Chromolith Performance RP-18 קצה 100-4.6 מונוליטיMerck Pty Ltd (ויקטוריה (אוסטרליה)1021290001HPLC RP-18 עמודה מכוסה, המשמשת לבקרת איכות HPLC
כיול מינוןCapintecCRC-15PETמשמש לכיול ומדידת פעילות 68Ga
סריקה כפולה-RAM LabLogic Limited (VA, ארה"ב)SR-1ARadio-TLC לניתוח נייר iTLC
מבשר FAPI-46 (GMP)ABX תרכובת ביוכימית מתקדמת (רדברג, גרמניה)3601.0000.050מבשר פפטיד
קלות מילוי בקבוקון ואקום סטרילי (10 מ"ל)יוזוטופים של HUAYISVV-10Cמשמש לדגימות סטריליות ושמירה
קלות מילוי בקבוקון ואקום סטרילי (25 מ"ל)יוזוטופיםשל HUAYISVV-25Aמשמש למוצר הסופי
Ga68 פפטיד רדיו תיוג עם טיהור מוקדם של גנרטורiPHASE Technologies (מלבורן, אוסטרליה)MSR-120G-(RK-3296)סט ריאגנטים 
תיוג רדיו Ga68 עם טיהור מוקדם של גנרטורiPHASE Technologies (מלבורן, אוסטרליה)MSH-120קלטת חומרה + סט נלווים 
מערכת כרומטוגרפיה של גז (GC)Agilent Technologies (Vic, Australia)G2630Aמשמש למדידת שאריות ממס
GS מקור סטנדרטי (Ba133)Global Medical Solutions Pty Ltd (אוסטרליה)D-102-19משמש לכיול ספקטומטר גמא
GS מקור סטנדרטי (Co60)Global Medical Solutions Pty Ltd (אוסטרליה)1559-84משמש לכיול ספקטומטר
הגמאמערכת כרומטוגרפיה נוזלית (HPLC) בעלת ביצועים גבוהיםShimadzu Scientific Instruments (NSW, אוסטרליה)LC-20HPLC
מחט אוורור אוויר הידרופוביתבולדווין מדיקל (ויקטוריה, אוסטרליה)1088בשימוש עם בקבוקון המוצר הסופי
  IGG100 אקרט & מוצרי איזוטופ זיגלר  (ברלין, גרמניה)IGG100-65M-NT68Ge/68Ga גנרטור
5 מ"ל מזרק (מזרק סולו Injekt luer lock)B Braun (Melsungen, גרמניה)4606710Vמזרקי פוליפרופילן (PP)/פוליאתילן (PE), ללא לטקס, PVC ומזרק ללא שמן סיליקון המשמש לריאגנטים
נייר iTLC-SGטכנולוגיות Agilent (ויק, אוסטרליה)SGI0001משמש לניתוח iTLC
תוכנת LabLogic (LAURA)LabLogic Limited (VA, ארה"ב)תוכנת LAURA גרסה 6.1משמשת לניתוח רדיו-TLC
עקבות חומצה L-אסקורבית בחרFluka Sigma05878-100Gמשמש כמנטרל רדיקלי בתערובת התגובה
Lichrosolv Acetonitrile (ACN)Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, אוסטרליה)1.00030.2500משמש לייצור HPLC אורגני שלב נייד
Lichrosolv WaterSigma Aldrich Pty Ltd (NSW, אוסטרליה)1.15333.2500משמש לייצור מתנול פאזה ניידת מימית HPLC
(MeOH)Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, אוסטרליה)1060182500משמש לייצור שלב נייד iTLC
Na+I- גלאיLabLogic Limited (VA, ארה"ב)1 אינץ' NaI / PMTגלאי רדיו המשמש לרדיו-HPLC
Oasis HLB (30 מ"ג)ווטרס (מילפורד, MA, ארה"ב)WAT094225קופולימר לאחר טיהור SPE
אואזיס HLB פלוס קצר (225 מ"ג)מים (מילפורד, MA, ארה"ב)186000132קופולימר לאחר טיהור SPE
רצועות pHתרמו פישר סיינטיפיק אוסטרליה Tty Ltd90424משמש למדידת pH של המוצר
גלאי PS  גלאיLabLogic Limited (VA, ארה"ב)PS פלסטיק/PMTרדיו גלאי המשמש לרדיו-TLC
  צינור נעילה בטוחה (1.5 מ"ל)Eppendorf0030 120.086משמש לדגימות בקרת איכות
(+)-נתרן L-אסקורבטMerck Pty Ltd (ויקטוריה (אוסטרליה)11140-250Gמייצב של המוצר הסופי
תמיסת נתרן כלורי (NaCl) (מי מלח)פייזרPS1110.9%, להזרקה, דרגת USP
Sterican 100 מחטיםB בראון (Melsungen, גרמניה)4667093משמש עבור מוצר סופי
מסנן מזרק סטרילי (0.22 & מיקרו; m)Millipore Sigma (ברלינגטון, MA, ארה"ב)SLGSV255FMillex-GV
Strata SCX (בערכת קלטות חומרה)Phenomenex בתוך ערכת חומרה מבית iPHASE Technologies (מלבורן, אוסטרליה)MSH-120סיליקה SPE לטיהור מקדים בתוך קלטת חומרה
Strata X (בערכת קלטות חומרה)Phenomenex בתוך ערכת חומרה מבית iPHASE Technologies (מלבורן, אוסטרליה)MSH-120סיליקה לאחר טיהור SPE בתוך קלטת חומרה
עקבות בחר מים לניתוח עקבותHoneywell Riedel-de-Haen95305-2.5Lמשמש לתערובת תגובה ולחימום מוקדם של מחסנית SPE לטיהור מוקדם
חומצה טריפלואוראצטית (TFA)Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, אוסטרליה)302031-10X1mLמשמש לייצור מזרק אינסולין נייד מימי HPLC
Ultra Fine (0.5 מ"ל)BD326769משמש לחלוקת דגימות בקרת איכות
מסנן מאוורר Cathivex-GV 0.22 ומיקרו; m, קשירת חלבון נמוכה Durapore PVDF ממברנהMerk Millipore (קורק, אירלנד)SLGV02505משמש לסינון המוצר הסופי
סורק ציוד

מקורות

  1. Imlimthan, S., et al. New frontiers in cancer imaging and therapy based on radiolabeled fibroblast activation protein inhibitors: a rational review and current progress. Pharmaceuticals. 14 (10), 1023(2021).
  2. Siveke, J. T. Fibroblast-activating protein: targeting the roots of the tumor microenvironment. J Nucl Med. 59 (9), 1415-1423 (2018).
  3. Koczorowska, M. M., et al. Fibroblast activation protein-α, a stromal cell surface protease, shapes key features of cancer associated fibroblasts through proteome and degradome alterations. Mol Oncol. 10 (1), 40-58 (2016).
  4. Altmann, A., Haberkorn, U., Siveke, J. The latest developments in imaging of fibroblast activation protein. J Nucl Med. 62 (2), 160-167 (2021).
  5. Lindner,, et al. Targeting of activated fibroblasts for imaging and therapy. EJNMMI Radiopharm Chem. 4, 16(2019).
  6. Linder, T., Giesel, F. L., Kratochwil, C., Serfling, S. E. Radioligands targeting fibroblast activation protein (FAP). Cancers. 13 (22), 5744(2021).
  7. Loktev, A., et al. A tumor-imaging method targeting cancer-associated fibroblast. J Nucl Med. 59 (9), 1423-1429 (2018).
  8. Lindner, T., et al. Development of quinoline-based theranostic ligands for the targeting of fibroblast activation protein. J Nucl Med. 59 (9), 1415-1422 (2018).
  9. Giesel, F. L., et al. 68Ga-FAPI PET/CT: biodistribution and preliminary dosimetry estimate of 2 DOTA-containing FAP-targeting agents in patients with various cancers. J Nucl Med. 60 (3), 386-392 (2019).
  10. Loktev, A., et al. Development of fibroblast activation protein-targeted radiotracers with improved tumor retention. J Nucl Med. 60, 1421-1429 (2019).
  11. Giesel, F. L., et al. FAPI-74 PET/CT using either 18F-AlF or cold-kit 68Ga labeling: biodistribution, radiation dosimetry, and tumor delineation in lung cancer patients. J Nucl Med. 62 (2), 201-207 (2021).
  12. Jansen, K., et al. Selective inhibitors of fibroblast activation protein (FAP) with a (4-quinolinoyl)-glycyl-2-cyanopyrrolidine scaffold. ACS Med Chem Lett. 4 (5), 491-496 (2013).
  13. Tsai, T. -Y., et al. Substituted 4-carboxymethylpyroglutamic acid diamides as potent and selective inhibitors of fibroblast activation protein. J Med Chem. 53 (18), 6572-6583 (2010).
  14. Zboralski, D., et al. Preclinical evaluation of FAP-2286 for fibroblast activation protein targeted radionuclide imaging and therapy. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 49 (11), 3651-3667 (2022).
  15. Greifenstein, L., et al. 3BP-3940, a highly potent FAP-targeting peptide for theranostics - production, validation and first in human experience with Ga-68 and Lu-177. iScience. 26 (12), 108541(2023).
  16. Kratochwil, C., et al. 68Ga-FAPI PET/CT: tracer uptake in 28 different kinds of cancer. J Nucl Med. 60 (6), 801-805 (2019).
  17. Guglielmo, P., et al. Head-to-head comparison of FDG and radiolabeled FAPI PET A systematic review of the literature. Life. 13 (9), 1821(2023).
  18. Chen, H., et al. Usefulness of [68Ga]Ga-DOTA-FAPI-04 PET/CT in patients presenting with inconclusive [18F]FDG PET/CT findings. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 48 (1), 73-86 (2021).
  19. Hicks, R. J., et al. FAPI PET/CT: Will it end the hegemony of 18F-FDG in oncology. JNucl Med. 62 (3), 296-302 (2021).
  20. Kuwert, T., et al. FAPI PET opens a new window to understanding immune-mediated inflammatory diseases. JNucl Med. 63 (8), 1136-1137 (2022).
  21. Haberkorn, U., et al. FAP inhibitor. (International publication no. WO 2019/154886 A1). WIPO. , Available from: https://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=WO2019154886 (2019).
  22. Bouscaillou, M., Dawn, A. SOFIE and GE HealthCare Enter Licensing Agreement to Develop FAP PET Radiotracers. GE Healthcare. , Available from: https://www.gehealthcare.com/about/newsroom/press-releases/sofie-and-ge-healthcare-enter-licensing-agreement-to-develop-fap-pet-radiotracers (2023).
  23. Meyer, C., et al. Radiation dosimetry and biodistribution of 68Ga-FAPI-46 PET imaging in cancer patients. JNucl Med. 61 (8), 1171-1177 (2020).
  24. Liu, Y., et al. Fibroblast activation protein targeted therapy using [177Lu]FAPI-46 compared with [225Ac]FAPI-46 in a pancreatic cancer model. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 49 (3), 871-880 (2022).
  25. Meisenheimer, M., et al. Manual vs automated 68Ga-radiolabelling-A comparison of optimized processes. J Labelled Comp Radiopharm. 63, 162-173 (2020).
  26. Spreckelmeyer, S., et al. Fully automated production of [68Ga]Ga-FAPI-46 for clinical application. EJNMMI Radiopharm Chem. 5 (31), (2020).
  27. Boonkawin, N., Chotipanich, C. The first radiolabeled 68Ga-FAPI-46 for clinical PET applications using a fully automated iQS-TS synthesis system in Thailand. J Chulabhorn Royal Acad. 3 (3), 180-188 (2021).
  28. Nader, M., et al. [68Ga]/[90Y]FAPI-46: Automated production and analytical validation of a theranostic pair. Nucl Med Biol. 110-111, 37-44 (2022).
  29. Da Pieve, C., et al. New fully automated preparation of high apparent molar activity 68Ga-FAPI-46 on a Trasis AiO platform. Molecules. 27 (3), 675(2022).
  30. Alfteimi, A., et al. Automated synthesis of [68Ga]Ga-FAPI-46 without pre-purification of the generator eluate on three common synthesis modules and two generator types. EJNMMI Radiopharm Chem. 7 (1), 20(2022).
  31. Plhak, E., et al. Automated synthesis of [68Ga]Ga-FAPI-46 on a Scintomics GRP synthesizer. Pharmaceuticals. 16 (8), 1138(2023).
  32. Rubira, L., et al. 68Ga]Ga-FAPI-46 synthesis on a GAIA® module system: Thorough study of the automated radiolabeling reaction conditions. Appl Radiat Isot. 206, 111211(2024).
  33. Mallapura,, et al. Microfuidic-based production of [68Ga]Ga-FAPI-46 and [68Ga]Ga-DOTA-TOC using the cassette-based iMiDEV microfluidic radiosynthesizer. EJNMMI Radiopharm Chem. 8 (42), (2023).
  34. Rosenberg, A. J., Cheung, Y. -Y., Sollert, C., Peterson, T. E., Kropski, J. A. Fully automated radiosynthesis of [68Ga] Ga-FAPI-46 with cyclotron produced gallium. EJNMMI Radiopharm Chem. 8 (29), (2023).
  35. Eryilmaz, K., Kilbas, B. Fully automated synthesis of 177Lu labelled FAPI derivatives on the module modular lab-Eazy. EJNMMI Radiopharm Chem. 6, 16(2021).
  36. Greifenstein, L., et al. From automated synthesis to in vivo application in multiple types of cancer-clinical results with [68Ga]Ga-DATA5m.SA.FAPi. Pharmaceuticals. 15 (8), 1000(2022).
  37. Haskali, M. B., et al. Automated preparation of clinical grade [68Ga]Ga-DOTA-CP04, a cholecystokinin-2 receptor agonist, using iPHASE MultiSyn synthesis platform. EJNMMI Radiopharm Chem. 4 (1), 23(2019).
  38. Wichmann, C. W., et al. Automated radiosynthesis of [68Ga]Ga-PSMA-11 and [177Lu]Lu-PSMA-617 on the iPHASE MultiSyn module for clinical applications. J Labelled Comp Radiopharm. 64 (3), 140-146 (2021).
  39. Wichmann, C. W., et al. Automated radiosynthesis of [89Zr]Zr-DFOSq-Durvalumab for imaging of PD-L1 expressing tumours in vivo. Nucl Med Biol. , 108351 120-121 (2023).
  40. European Pharmacopoeia. European Pharmacopoeia. 11 edn. , Directorate for the Quality of Medicines and HealthCare of the Council of Europe (2024).
  41. Mu, L., et al. Identification, characterization and suppression of side-products formed during the synthesis of high dose 68Ga-DOTA-TATE. Appl Radiat Isot. 76, 63-69 (2013).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

גלה מאמרים נוספים

Gallium-68 FAPI-46סמן PETחלבון הפעלה של פיברובלסטיםמיצוי פאזה מוצקהרדיוכימיה קליניתבקרת איכותמחסנית SPEדימות גידוליםiPHASE MultiSyn
רדיוסינתזה אוטומטית של [68Ga]Ga-FAPI-46 לשימוש קליני שגרתי
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.