Radiosintesi, controllo di qualità e tomografia a emissione di positroni per piccoli animali di ⁶⁸nanomolecole marcate con GA

La nostra ricerca si concentra sulla radiofarmacia, producendo così nuovi radiofarmaci sia per gli animali che per l'uomo. Alla fine, vogliamo visualizzare gli aspetti di una certa malattia, nel nostro caso, il cancro, e in questo modo aiutare il trattamento in clinica. Ora stiamo andando oltre la semplice imaging.

Invece, sviluppiamo teranostici, composti che possono essere utilizzati sia per l'imaging che per la terapia semplicemente commutando l'isotopo radioattivo incorporato nel tracciante. La tecnologia primaria utilizzata nel campo della medicina nucleare è la tomografia a emissione di positroni, corta, PET, che è disponibile sia per piccoli animali da laboratorio che per la pratica clinica. Utilizzando la PET, possiamo quantificare e localizzare l'accumulo di un tracciante radioattivo all'interno di un corpo, e questo a sua volta ci consente di valutare la fattibilità di nuovi traccianti in piccoli modelli di malattia animale da laboratorio per la loro fattibilità nell'uso clinico.

La principale sfida sperimentale è quella di avere un radiofarmaco adatto per un'iniezione endovenosa. Inoltre, c'è una sfida nel modello animale. Da un lato, vogliamo un modello animale che imiti la situazione umana.

E d'altra parte, vogliamo un modello animale che sia riproducibile e prevedibile, e questa è una combinazione difficile. In futuro, il nostro laboratorio continuerà a concentrarsi sull'imaging e sulla terapia non invasiva del cancro al seno. Nonostante i numerosi progressi nel campo dell'oncologia negli ultimi anni, c'è ancora un alto tasso di mortalità e incidenza per il cancro al seno.

Diventa particolarmente difficile quando questo tipo di cancro è metastatizzato e, utilizzando l'imaging molecolare non invasivo, vorremmo migliorare la diagnosi per questi pazienti. E anche utilizzando la radioterapia, vorremmo aumentare i loro tassi di sopravvivenza. Per iniziare, misurare l'attività del campione di coniugato chelante di nanocorpi radiomarcato nella provetta per microcentrifuga utilizzando un misuratore di attività con l'impostazione corretta.

Individuare un campione da 10 a 15 microlitri sulla striscia reattiva del pH per misurare il pH. Individuare un microlitro della miscela di reazione di radiomarcatura su una striscia TLC impregnata di silice e lasciarla asciugare per un minuto. Riempire la camera TLC con acido citrico in fase mobile e far scorrere la striscia fino a quando il liquido raggiunge la parte superiore della striscia.

Posizionare la striscia TLC su uno scanner radio-TLC e misurarla secondo il protocollo del produttore. Calcolare la resa di radiomarcatura della reazione utilizzando il radiocromatogramma, dividendo l'area integrata sotto la curva da RF per l'area totale sotto la curva e moltiplicando per 100. Dopo aver allagato le linee HPLC per 10 minuti con il solvente corretto, regolare l'impostazione per la misurazione utilizzando il flusso isocratico di una miscela 50-50 di acetonitrile come solvente A e una miscela di soluzione di cloruro di sodio allo 0,9% combinata con acido trifluoroacetico e soluzione di citrato come solvente B.Misurare l'assorbanza UV a 280 nanometri.

Diluire cinque microlitri di prodotto con 15 microlitri di cloruro di sodio allo 0,9%. Iniettare 15 microlitri della miscela nel radio analitico HPLC. Utilizzando le impostazioni precedentemente descritte, misurare il segnale radioattivo e l'assorbanza UV del prodotto a 280 nanometri.

Il piccolo spostamento dei tempi di ritenzione tra i canali UV e gamma è dovuto al design HPLC. Successivamente, determinare la purezza radiochimica integrando i picchi nel canale gamma. Integrare tutti gli altri picchi nel canale gamma e valutarli come impurità.

Preparare una diluizione da una a 20 del prodotto con un volume finale di 150 microlitri utilizzando acqua certificata priva di endotossine. Inserire una cartuccia di endotossine monouso preriempita in commercio con tutti i reagenti necessari nel lettore per il test delle endotossine. Caricare 25 microlitri di prodotto diluito in ogni camera della cartuccia.

Dopo aver eseguito il test per 15 minuti, il PTS include controlli interni positivi e negativi. Il prodotto è considerato privo di endotossine se il contenuto di endotossine è inferiore a 8,7 unità di endotossine per millilitro a un volume massimo di 20 millilitri. L'analisi HPLC ha confermato la purezza chimica e radiochimica del radiofarmaco al 98,2% e ha mostrato una piccola differenza nel tempo di ritenzione tra il prodotto radioattivo e il composto di riferimento non radioattivo.

Il cromatogramma TLC ha indicato una purezza radiochimica apparente del 99,9% per il nanocorpo NM02 marcato con 68 gallio. Iniziare riempiendo la siringa con il tracciante radioattivo a seconda della via di somministrazione. Misurare la radioattività del tracciante utilizzando il misuratore di attività.

Per preparare un catetere calibro 30, rimuovere lo stelo metallico dell'ago dall'ago calibro 30 tagliandolo con forbici metalliche o piegandolo lontano dalla plastica. Inserire manualmente un tubo in PE-10 di 0,3 millimetri di diametro nella parte dell'albero rimossa dal mozzo. Riempire il catetere calibro 30 con tampone di cloruro di sodio allo 0,9%.

Applicare un unguento oftalmico sugli occhi di un topo anestetizzato per prevenire l'essiccazione durante la sedazione. Dopo aver selezionato la vena dalla coda, ruotare leggermente la coda per portare la vena selezionata a contatto con il tappetino riscaldante e lasciarla dilatare per un minuto. Quindi ruotare il mouse in posizione laterale in modo che la vena selezionata venga verso l'alto.

Fissare la punta e la base della coda con del nastro adesivo. Prendi il catetere calibro 30 con la mano dominante e posiziona delicatamente il dito indice della mano non dominante sulla vena selezionata per creare un backup di sangue all'interno, formando una piccola gobba. Con la mano dominante, posizionare il catetere calibro 30 parallelamente alla coda rivolta verso la gobba sulla vena.

Spostare la mano dominante in avanti per garantire la venipuntura diretta. Una volta all'interno della vena, il reflusso sanguigno diventa visibile nel tubo di plastica. Fissare il tubo di plastica per assicurarsi che l'ago non si muova all'interno della vena durante l'iniezione.

All'estremità libera del tubo, inserire la siringa tracciante collegata a un ago calibro 30. Iniettare lentamente il contenuto della siringa tracciante per 10 secondi. Mantenendo l'ago calibro 30 collegato al sistema di catetere, rimuovere solo la siringa tracciante e collegare una siringa con tampone di cloruro di sodio allo 0,9% per lavare il catetere.

Rimuovere il catetere calibro 30 dalla vena caudale e utilizzare un impacco di cotone sterile per fermare l'emorragia. Calcola l'attività residua misurando l'attività del catetere calibro 30, della siringa tampone, della siringa tracciante vuota e dell'impacco di cotone utilizzando un misuratore di attività. Posiziona il topo sedato in posizione ventrale sul letto dell'animale e attaccalo allo scanner PET.

Assicurarsi che la frequenza respiratoria del mouse durante la scansione sia compresa tra 75 e 50 respiri al minuto. Fissa il topo dietro il collo al letto dell'animale con del nastro adesivo. Impostare il tempo di acquisizione su 45 minuti e selezionare la regione di interesse per la scansione.

Inserire la quantità di attività iniettata e il tempo di iniezione. Quindi selezionare il 68-gallio come isotopo di studio e avviare la scansione. L'immagine TC delimitava chiaramente i reni di topo e consentiva la valutazione ossea.

L'immagine PET, utilizzando una scala di valori di captazione standardizzata da zero a 5,0, ha mostrato una notevole captazione tumorale nel fianco sinistro del topo e la clearance renale del tracciante. L'immagine di fusione PET-CT ha permesso una valutazione completa della biodistribuzione dei traccianti. La proiezione di massima intensità PET ha rivelato l'attività della vescica urinaria, rafforzando la clearance renale del tracciante.