Radiosynthese, kwaliteitscontrole en positronemissietomografie bij kleine dieren Beeldvorming van ⁶⁸Ga-gelabelde nanomoleculen

Ons onderzoek richt zich op radiofarmacie, dus het produceren van nieuwe radiofarmaceutica voor zowel dieren als mensen. Uiteindelijk willen we aspecten van een bepaalde ziekte, in ons geval kanker, visualiseren en op deze manier de behandeling in de kliniek helpen. We gaan nu voor meer dan alleen beeldvorming.

In plaats daarvan ontwikkelen we theranostics, verbindingen die zowel voor beeldvorming als voor therapie kunnen worden gebruikt door simpelweg de radioactieve isotoop die in de tracer is ingebouwd te schakelen. De primaire technologie die op het gebied van nucleaire geneeskunde wordt gebruikt, is de positronemissietomografie, kortweg PET, die beschikbaar is voor zowel kleine proefdieren als voor de klinische praktijk. Met behulp van PET kunnen we de accumulatie van een radioactieve tracer in een lichaam kwantificeren en lokaliseren, en dit stelt ons op zijn beurt in staat om de haalbaarheid van nieuwe tracers in ziektemodellen van kleine proefdieren te beoordelen op hun haalbaarheid in het klinische gebruik.

De belangrijkste experimentele uitdaging is om een radiofarmaceutisch middel te hebben dat geschikt is voor een intraveneuze injectie. Daarnaast zit er een uitdaging in het diermodel. Aan de ene kant willen we een diermodel dat de menselijke situatie nabootst.

En aan de andere kant willen we een diermodel dat reproduceerbaar en voorspelbaar is, en dit is een moeilijke combinatie. In de toekomst zal ons lab zich blijven richten op de niet-invasieve beeldvorming en therapie van borstkanker. Ondanks verschillende vorderingen op het gebied van oncologie in de afgelopen jaren, is er nog steeds een hoog sterftecijfer en een hoge incidentie van borstkanker.

Het wordt vooral lastig wanneer dit type kanker is uitgezaaid, en met behulp van niet-invasieve moleculaire beeldvorming willen we de diagnostiek voor deze patiënten verbeteren. En ook met behulp van radiotherapie willen we hun overlevingskansen verhogen. Meet om te beginnen de activiteit van het radioactief gelabelde nanobody-chelatorconjugaatmonster in de microcentrifugebuis met behulp van een activiteitsmeter op de juiste instelling.

Zoek een monster van 10 tot 15 microliter op de pH-teststrip om de pH te meten. Spot een microliter van het radioactieve labelreactiemengsel op een met silica geïmpregneerde TLC-strip en laat het een minuut drogen. Vul de TLC-kamer met citroenzuur als een mobiele fase en laat de strip draaien totdat de vloeistof de bovenkant van de strip bereikt.

Plaats de TLC-strip op een radio-TLC-scanner en meet deze volgens het protocol van de fabrikant. Bereken de radiolabelingsopbrengst van de reactie door het radiochromatogram te gebruiken, het geïntegreerde gebied onder de curve te delen van RF door het totale gebied onder de curve en te vermenigvuldigen met 100. Nadat u HPLC-lijnen gedurende 10 minuten hebt laten overstromen met het juiste oplosmiddel, past u de instelling voor meting aan met behulp van de isocratische stroom van een 50-50 mengsel van acetonitril als oplosmiddel A en een mengsel van 0.9% natriumchlorideoplossing gecombineerd met trifluorazijnzuur en citraatoplossing als oplosmiddel B.Meet de UV-absorptie bij 280 nanometer.

Verdun vijf microliter van het product met 15 microliter 0,9% natriumchloride. Injecteer 15 microliter van het mengsel in de analytische radio-HPLC. Meet met behulp van de eerder beschreven instellingen het radioactieve signaal en de UV-absorptie van het product op 280 nanometer.

De kleine verschuiving in retentietijden tussen de UV- en gammakanalen is te wijten aan het HPLC-ontwerp. Bepaal vervolgens de radiochemische zuiverheid door de pieken in het gammakanaal te integreren. Integreer alle andere pieken in het gammakanaal en evalueer ze als onzuiverheden.

Bereid een één-tot-20 verdunning van het product met een eindvolume van 150 microliter met gecertificeerd endotoxinevrij water. Plaats een wegwerpbare endotoxinecartridge die in de handel is voorgevuld met alle benodigde reagentia in de endotoxinetestlezer. Laad 25 microliter van het verdunde product in elke patroonkamer.

Na het uitvoeren van de test gedurende 15 minuten, bevat de PTS interne positieve en negatieve controles. Het product wordt als endotoxinevrij beschouwd als het endotoxinegehalte minder is dan 8,7 endotoxine-eenheden per milliliter bij een maximaal volume van 20 milliliter. De HPLC-analyse bevestigde de chemische en radiochemische zuiverheid van het radiofarmacon op 98,2% en toonde een klein verschil in retentietijd tussen het radioactieve product en de niet-radioactieve referentieverbinding.

Het TLC-chromatogram gaf een schijnbare radiochemische zuiverheid van 99,9% aan voor de 68-gallium-gelabelde nanobody NM02. Begin met het vullen van de spuit met de radioactieve tracer, afhankelijk van de toedieningsweg. Meet de radioactiviteit van de tracer met behulp van de activiteitsmeter.

Om een katheter van 30 gauge voor te bereiden, verwijdert u de metalen naaldschacht van de 30-gauge naald door deze af te knippen met een metalen schaar of weg te buigen van het plastic. Steek handmatig een PE-10-buis met een diameter van 0.3 millimeter in het deel van de as dat van de naaf is verwijderd. Vul de 30-gauge katheter met 0,9% natriumchloridebuffer.

Breng een oogzalf aan op de ogen van een verdoofde muis om uitdroging tijdens sedatie te voorkomen. Nadat u de ader van de staart hebt geselecteerd, draait u de staart lichtjes om de geselecteerde ader in contact te brengen met de verwarmingsmat en laat u deze een minuut uitzetten. Draai vervolgens de muis naar de zijligging zodat de geselecteerde ader naar boven komt.

Fixeer de punt en basis van de staart met tape. Neem de 30-gauge katheter met de dominante hand en plaats voorzichtig de wijsvinger van de niet-dominante hand op de geselecteerde ader om een back-up van bloed binnenin te creëren, waardoor een kleine bult ontstaat. Plaats met de dominante hand de katheter van 30 gauge evenwijdig aan de staart met de bult op de ader gericht.

Beweeg de dominante hand naar voren om directe venapunctie te garanderen. Eenmaal in de ader wordt bloedreflux zichtbaar in de plastic buis. Fixeer de plastic slang om ervoor te zorgen dat de naald tijdens de injectie niet in de ader beweegt.

Steek aan het vrije uiteinde van de buis de tracerspuit in die is aangesloten op een naald van 30 gauge. Injecteer de inhoud van de tracerspuit langzaam gedurende 10 seconden. Terwijl u de 30-gauge naald aangesloten houdt op het kathetersysteem, verwijdert u alleen de tracerspuit en sluit u een spuit met 0.9% natriumchloridebuffer aan om de katheter door te spoelen.

Verwijder de 30-gauge katheter uit de staartader en gebruik een steriel katoenen kompres om het bloeden te stoppen. Bereken de overgebleven activiteit door de activiteit van de katheter met 30 gauge, de bufferspuit, de lege tracerspuit en het katoenkompres te meten met behulp van een activiteitsmeter. Plaats de verdoofde muis in een buikligging op de dierenmand en bevestig deze aan de PET-scanner.

Zorg ervoor dat de ademhalingsfrequentie van de muis tijdens de scan tussen de 75 en 50 ademhalingen per minuut ligt. Bevestig de muis achter zijn nek aan het dierenbed met medische tape. Stel de acquisitietijd in op 45 minuten en selecteer het interessegebied om te scannen.

Voer de hoeveelheid geïnjecteerde activiteit en het tijdstip van injectie in. Selecteer vervolgens 68-gallium als onderzoeksisotoop en start de scan. Het CT-beeld markeerde duidelijk de nieren van de muis en maakte botbeoordeling mogelijk.

Het PET-beeld, met behulp van een gestandaardiseerde opnamewaardeschaal van nul tot 5,0, toonde een opmerkelijke tumoropname in de linkerflank van de muis en renale klaring van de tracer. Het PET-CT-fusiebeeld maakte een uitgebreide evaluatie van de biodistributie van tracers mogelijk. De projectie van de maximale intensiteit van PET onthulde de activiteit van de urineblaas, waardoor de renale klaring van de tracer werd versterkt.