רדיוסינתזה, בקרת איכות והדמיית טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים של בעלי חיים קטנים של ⁶⁸מולקולות ננו עם תווית Ga

מאמר זה מתאר את הרדיוסינתזה, הניסוח, בקרת האיכות של בדיקה חדשה עם תווית רדיו (כלומר, ⁶⁸ננו-גוף NM-02 עם תווית Ga), והשימוש בו להדמיית PET/CT של בעלי חיים קטנים במודל קסנוגרפ.

המחקר שלנו מתמקד ברדיו-פארמה, ולכן מייצרים תרופות רדיו-פרמצבטיות חדשות הן לבעלי חיים והן לבני אדם. בסופו של דבר, אנחנו רוצים לדמיין היבטים של מחלה מסוימת, במקרה שלנו, סרטן, וכך לעזור לטיפול במרפאה. עכשיו אנחנו הולכים על יותר מסתם הדמיה.

במקום זאת, אנו מפתחים תרנוסטיקה, תרכובות שיכולות לשמש הן להדמיה והן לטיפול פשוט על ידי החלפת האיזוטופ הרדיואקטיבי המובנה במעקב. הטכנולוגיה העיקרית המשמשת בתחום הרפואה הגרעינית היא טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים, קצרה, PET, הזמינה הן עבור חיות מעבדה קטנות והן עבור הפרקטיקה הקלינית. באמצעות PET, אנו יכולים לכמת ולמקם את ההצטברות של עוקב רדיואקטיבי בתוך גוף, וזה בתורו מאפשר לנו להעריך את ההיתכנות של עוקבים חדשים במודלים קטנים של מחלות חיות מעבדה להיתכנות שלהם בשימוש הקליני.

האתגר הניסויי העיקרי הוא להחזיק בתרופה רדיו-פרמצבטית המתאימה לזריקה תוך ורידית. בנוסף, יש אתגר במודל החיות. מצד אחד, אנחנו רוצים מודל של בעלי חיים שמחקה את המצב האנושי.

ומצד שני, אנחנו רוצים מודל של בעלי חיים שניתן לשחזר ולחיזוי, וזה שילוב קשה. בעתיד, המעבדה שלנו תמשיך להתמקד בהדמיה וטיפול לא פולשני בסרטן השד. למרות מספר התקדמות בתחום האונקולוגיה בשנים האחרונות, עדיין יש שיעור תמותה ושכיחות גבוהים של סרטן השד.

זה הופך להיות מסובך במיוחד כאשר סוג זה של סרטן שולח גרורות, ובאמצעות הדמיה מולקולרית לא פולשנית, אנו רוצים לשפר את האבחון עבור חולים אלה. וגם באמצעות רדיותרפיה, היינו רוצים להגדיל את שיעורי ההישרדות שלהם. כדי להתחיל, מדוד את הפעילות של הדגימה המצומדת של כלאטור ננו-גוף עם תווית רדיו בצינור המיקרו-צנטריפוגה באמצעות מד פעילות בהגדרה הנכונה.

אתר דגימה של 10 עד 15 מיקרוליטר על רצועת בדיקת ה-pH כדי למדוד את ה-pH. אתר מיקרוליטר אחד מתערובת תגובת תיוג הרדיו על רצועת TLC ספוגה בסיליקה ואפשר לה להתייבש במשך דקה אחת. מלאו את תא ה-TLC בחומצת לימון כשלב נייד והפעילו את הרצועה עד שהנוזל יגיע לחלק העליון של הרצועה.

הנח את רצועת ה-TLC על סורק רדיו-TLC ומדוד אותו לפי פרוטוקול היצרן. חשב את תפוקת תיוג הרדיו של התגובה באמצעות כרומטוגרמת הרדיו, חלוקת השטח המשולב מתחת לעקומה מ-RF בשטח הכולל מתחת לעקומה והכפלה ב-100. לאחר הצפת קווי HPLC למשך 10 דקות בממס הנכון, התאם את ההגדרה למדידה באמצעות זרימה איזוקרטית של תערובת 50-50 של אצטוניטריל כממס A ותערובת של תמיסת נתרן כלורי 0.9% בשילוב עם חומצה טריפלואורואצטית ותמיסת ציטראט כממס B. מדוד את ספיגת ה-UV ב-280 ננומטר.

מדללים חמישה מיקרוליטר מהמוצר עם 15 מיקרוליטר של 0.9% נתרן כלורי. הזרקו 15 מיקרוליטר מהתערובת ברדיו האנליטי HPLC. באמצעות ההגדרות שתוארו קודם לכן, מדוד את האות הרדיואקטיבי ואת ספיגת ה-UV של המוצר ב-280 ננומטר.

השינוי הקטן בזמני השמירה בין ערוצי ה-UV והגמא נובע מעיצוב ה-HPLC. לאחר מכן, קבע את הטוהר הרדיוכימי על ידי שילוב הפסגות בערוץ הגמא. שלב את כל הפסגות האחרות בערוץ הגמא והעריך אותן כזיהומים.

הכן דילול של 1 עד 20 של המוצר בנפח סופי של 150 מיקרוליטר באמצעות מים מוסמכים ללא אנדוטוקסין. הכנס מחסנית אנדוטוקסין חד פעמית ממולאת מראש מסחרית בכל הריאגנטים הדרושים לקורא בדיקת האנדוטוקסין. טען 25 מיקרוליטר מהמוצר המדולל בכל תא מחסנית.

לאחר הפעלת הבדיקה במשך 15 דקות, ה-PTS כולל בקרות חיוביות ושליליות פנימיות. המוצר נחשב נטול אנדוטוקסין אם תכולת האנדוטוקסין נמוכה מ-8.7 יחידות אנדוטוקסין למיליליטר בנפח מרבי של 20 מיליליטר. ניתוח HPLC אישר את הטוהר הכימי והרדיוכי של הרדיו-פרמצבטיקה ב-98.2% והראה הבדל מינורי בזמן השמירה בין המוצר הרדיואקטיבי לתרכובת הייחוס הלא רדיואקטיבית.

הכרומטוגרמה של TLC הצביעה על טוהר רדיוכימי לכאורה של 99.9% עבור הננו-גוף NM02 המסומן ב-68 ליליום. התחל במילוי המזרק בעוקב הרדיואקטיבי בהתאם לדרך המתן. מדוד את הרדיואקטיביות של העוקב באמצעות מד הפעילות.

כדי להכין קטטר בגודל 30, הסר את פיר המחט המתכתי מהמחט בגודל 30 על ידי חיתוך במספריים ממתכת או כיפופו הרחק מהפלסטיק. הכנס ידנית צינור PE-10 בקוטר 0.3 מילימטר לחלק הפיר שהוסר מהרכזת. מלא את הצנתר בגודל 30 במאגר נתרן כלורי של 0.9%.

מרחו משחה עיניים על עיני עכבר מורדם כדי למנוע ייבוש בזמן טשטוש. לאחר בחירת הווריד מהזנב, סובב מעט את הזנב כדי להביא את הווריד שנבחר למגע עם שטיח החימום ולאפשר לו להתרחב למשך דקה אחת. לאחר מכן סובב את העכבר למקומו הרוחבי כך שהווריד שנבחר יגיע כלפי מעלה.

קבע את קצה ובסיס הזנב בעזרת סרט. קח את הצנתר בגודל 30 עם היד הדומיננטית והנח בעדינות את האצבע המורה של היד הלא דומיננטית על הווריד הנבחר כדי ליצור גיבוי של דם בפנים, וליצור גיבנת קטנה. עם היד הדומיננטית, הנח את הצנתר בגודל 30 במקביל לזנב הפונה לגבנת על הווריד.

הזז את היד הדומיננטית קדימה כדי להבטיח ניקור ורידים ישיר. ברגע שנכנס לווריד, ריפלוקס דם נראה בצינור הפלסטיק. קבע את צינור הפלסטיק כדי להבטיח שהמחט לא תזוז בתוך הווריד במהלך ההזרקה.

בקצה החופשי של הצינור, הכנס את מזרק העוקב המחובר למחט בגודל 30. הזרקו לאט את תכולת מזרק העוקב למשך 10 שניות. תוך כדי שמירה על המחט בקוטר 30 מחוברת למערכת הצנתר, הסר רק את מזרק העוקב וחבר מזרק עם מאגר נתרן כלורי 0.9% כדי לשטוף את הקטטר.

הסר את הצנתר בגודל 30 מווריד הזנב והשתמש בדחיסת כותנה סטרילית כדי לעצור את הדימום. חשב את הפעילות הנותרת על ידי מדידת הפעילות של הצנתר בגודל 30, מזרק החיץ, מזרק העוקב הריק ודחיסת הכותנה באמצעות מד פעילות. הנח את העכבר הרדום במצב גחון על מיטת החי והצמד אותו לסורק ה-PET.

ודא שקצב הנשימה של העכבר במהלך הסריקה הוא בין 75 ל-50 נשימות לדקה. קבע את העכבר מאחורי צווארו למיטת החי בעזרת סרט רפואי. הגדר את זמן הרכישה ל-45 דקות ובחר את אזור העניין לסריקה.

הזן את כמות הפעילות המוזרקת ואת זמן ההזרקה. לאחר מכן בחר 68 גליום כאיזוטופ המחקר והתחל את הסריקה. תמונת ה-CT תוחמת בבירור את כליות העכבר ואפשרה הערכת עצם.

תמונת ה-PET, תוך שימוש בסולם ערכי קליטה סטנדרטי של אפס עד 5.0, הראתה קליטה בולטת של הגידול בצד השמאלי של העכבר ופינוי הכליות של העוקב. תמונת ההיתוך PET-CT אפשרה הערכה מקיפה של התפלגות ביולוגית של מעקבים. הקרנת העוצמה המקסימלית של PET חשפה פעילות שלפוחית השתן, וחיזקה את הפינוי הכלייתי של העוקב.