Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Zautomatyzowana radiosynteza [68Ga]Ga-FAPI-46 do rutynowego stosowania klinicznego

2.4K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/66708

⸱

24 maja 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

W tym artykule

Podsumowanie

Ta praca opisuje zautomatyzowaną produkcję do 1,7 GBq [68Ga]Ga-FAPI-46 na syntezatorze iPHASE MultiSyn do obrazowania PET białka aktywującego fibroblasty.

Streszczenie

[68Ga]Ga-FAPI-46 to obiecujący nowy znacznik do obrazowania białka aktywacji fibroblastów (FAP) za pomocą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). Znakowane inhibitory FAP (FAPI) wykazały wychwyt w różnych typach nowotworów, w tym raka piersi, płuc, prostaty, trzustki i jelita grubego. FAPI-PET ma również praktyczną przewagę nad FDG-PET, ponieważ nie jest wymagane poszczenie i odpoczynek. [68Ga]Ga-FAPI-46 wykazuje zwiększone właściwości farmakokinetyczne, lepszą retencję guza i obrazy o wyższym kontraście niż wcześniej prezentowane [68Ga]Ga-FAPI-02 i [68Ga]Ga-FAPI-04. Chociaż początkowo opisano ręczny protokół syntezy [68Ga]Ga-FAPI-46, w ostatnich latach donoszono o zautomatyzowanych metodach wykorzystujących różne komercyjne syntezatory.

W tej pracy opisujemy rozwój automatycznej syntezy [68Ga]Ga-FAPI-46 przy użyciu syntezatora iPHASE MultiSyn do zastosowań klinicznych. Początkowo badano optymalizację czasu reakcji i porównanie wydajności czterech różnych wkładów do ekstrakcji do fazy stałej (SPE) do oczyszczania produktu końcowego. Następnie przeprowadzono opracowanie i walidację produkcji 0,6-1,7 GBq [68Ga]Ga-FAPI-46 przy użyciu tych zoptymalizowanych parametrów. Produkt zsyntetyzowano w 89,8 ± 4,8% z korekcją o 4,8% wydajności (n = 6) przez 25 minut. Produkt końcowy spełniał wszystkie zalecane specyfikacje kontroli jakości i był stabilny do 3 godzin po syntezie.

Wprowadzenie

Białko aktywujące fibroblasty (FAP) stało się ważnym celem w obrazowaniu i terapii nowotworów1,2. FAP jest specyficznym markerem fibroblastów związanych z rakiem (CAF), typu komórek zrębu stanowiących znaczną część mikrośrodowiska nowotworów litych. CAF odgrywają kluczową rolę we wzroście, inwazji i przerzutach guza3. Występują w większości guzów litych, w tym raka piersi, prostaty i trzustki1. Poprzez celowanie w FAP za pomocą małocząsteczkowych inhibitorów znakowanych diagnostycznymi lub terapeutycznymi radionuklidami, można osiągnąć selektywne nieinwazyjne obrazowanie i terapię tych nowotworów4,5,6. Cząsteczki inhibitorów FAP (FAPI), takie jak FAPI-02, FAPI-04, FAPI-46 i FAPI-74 znakowane 68Ga i 18F, reprezentują klasę środków ukierunkowanych na FAP na bazie chinoliny, które zostały opracowane przez zespoły ze Szpitala Uniwersyteckiego w Heidelbergu i Niemieckiego Centrum Badań nad Rakiem (DKFZ), Niemcy7,8,9,10,11, opierając się na wcześniejszych pracach identyfikujących wysoce obiecujące rusztowanie N-(4-chinolinoilo)-glicylo-(2-cyjanopirolidyny) do hamowania FAP12,13. Ostatnio opracowano inhibitory FAP z cyklicznym peptydem, takie jak FAP-228614 i 3BP-394015 zarówno do obrazowania, jak i terapii.

[68Ga]Ga-FAPI-04 wykazał zastosowanie w 28 różnych typach nowotworów, w tym raku piersi, płuc, prostaty, trzustki i jelita grubego16. Oprócz praktycznej korzyści polegającej na tym, że nie wymaga postu i odpoczynku9, FAPI-PET wykazał przewagę diagnostyczną nad (lub uzupełniającą rolę) FDG-PET, na przykład w raku przewodu pokarmowego, piersi, jajnika i wątroby, w przerzutach raka płuc do mózgu17, oraz w przypadkach, gdy wyniki FDG są niejednoznaczne18. 68 RozdziałFAPI z oznaczeniem Ga wykazał również kilka interesujących zastosowań nieonkologicznych w chorobach zapalnych związanych z układem odpornościowym, takich jak zwłóknienie i reumatoidalne zapalenie stawów19,20. Ostatnio zaprezentowany [68Ga]Ga-FAPI-46, wariant [68Ga]Ga-FAPI-04, który ma zmodyfikowane wiązanie z kwasem dodekanowo-tetraoctowym (DOTA), wykazuje ulepszone właściwości farmakokinetyczne i lepszą retencję guza, co skutkuje obrazami o wyższym kontraście niż te uzyskane przy użyciu [68Ga]Ga-FAPI-02 lub [68Ga]Ga-FAPI-046,10. Stosowanie znakowanych inhibitorów FAP do diagnozowania i leczenia jest objęte międzynarodowym patentem21, a stosowanie [68Ga]Ga-FAPI-46 jest obecnie licencjonowane22.

Zgłoszone preparaty [68Ga]Ga-FAPI-46 przy użyciu wyprodukowanego przez cyklotron 68Ga lub 68Ga eluowanego z generatora 68Ge/68Ga obejmują użycie zarówno protokołów ręcznych, jak i automatycznych syntezatorów. Opisano ręczny protokół etykietowania dla [68Ga]Ga-FAPI-46, oparty na wcześniej zgłoszonych metodach dla [68Ga]Ga-FAPI-02 i [68Ga]Ga-FAPI-0423,24. Chociaż ręczne etykietowanie nie wymaga specjalistycznego sprzętu, takie podejście może prowadzić do zwiększenia dawki promieniowania operatora i potencjalnej zmienności w obrębie produkcji25; Stąd potrzeba automatyzacji produkcji do rutynowych zastosowań klinicznych. Co więcej, użycie automatycznego syntezatora jest bardziej zgodne z międzynarodowymi przepisami GMP. Przygotowanie [68Ga]Ga-FAPI-46 zostało opracowane na różnych komercyjnych syntezatorach, przy użyciu 68Ga z różnych generatorów26,27,28,29,30,31,32,33 lub wyprodukowany przez cyklotron68Ga34. Specyfika tych zautomatyzowanych metod została podsumowana w Tabeli Uzupełniającej S1 (Plik uzupełniający 1). W ostatnich latach opublikowano również zautomatyzowane metody syntezy innych inhibitorów FAP znakowanych Ga i 177Lu 35,36.

W Centrum RAPID Szpitala Sir Charlesa Gairdnera, opracowaliśmy i przetestowaliśmy przygotowanie [68Ga]Ga-FAPI-46 na syntezatorze iPHASE MultiSyn (zwanym dalej syntezatorem MS). Syntezator ten jest rutynowo używany w naszym laboratorium, a także w innych zakładach produkcyjnych w Australii do przygotowywania radiofarmaceutyków znakowanych 68Ga, 177Lu i 89Zr37,38,39. Syntezator MS jest obsługiwany przez pobranie listy kroków sekwencji Excela do jego pamięci wewnętrznej. Ta lista kroków sekwencji jest przyjazna dla użytkownika i łatwo modyfikowalna. Co więcej, syntezator pozwala na interwencje w trakcie produkcji, takie jak powtarzanie kroków, wracanie do poprzednich kroków, pomijanie kroków i wstrzymywanie produkcji w razie potrzeby. Wyposażona jest w detektory promieniowania umieszczone w strategicznych miejscach, pozwalające użytkownikowi na monitorowanie procesu produkcyjnego w czasie rzeczywistym. Syntezator MS jest kompatybilny ze wszystkimi dostępnymi na rynku generatorami 68Ga i pozwala na elucję pojedynczego lub podwójnego generatora. Procedura opisana w tej pracy wykorzystuje 68Ga z jednego lub dwóch generatorów 68Ge/68Ga i obejmuje zarówno wstępne oczyszczanie 68Ga, jak i końcowe oczyszczanie produktu końcowego. W ramach tego badania oceniono również optymalny czas reakcji i porównanie wydajności trzech różnych typów wkładów do ekstrakcji do fazy stałej (SPE) po oczyszczeniu z tym, który znajduje się w kasecie dostawcy.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

OSTRZEŻENIE: Niniejszy protokół obejmuje pracę z materiałami promieniotwórczymi. Cały personel wykonujący te prace musi przejść odpowiednie szkolenie w zakresie pracy z nieuszczelnionymi radioizotopami i posiadać zgodę inspektora ochrony radiologicznej w swojej instytucji. Automatyczny syntezer musi znajdować się w dedykowanej, osłoniętej komorze gorącej (hot cell). Eksperymenty manualne muszą być przeprowadzane w osłoniętej komorze gorącej lub za osłonami przeciwpromiennymi. Wstępne eksperymenty służące optymalizacji czasu reakcji oraz testowaniu różnych wkładów SPE opisano w Sekcji uzupełniającej 1 (Pliku uzupełniającym 1).

1. Przygotowanie syntezatora MS

  1. Włącz sprężone powietrze w komorze gorącej (Hot cell), dopływ azotu, wentylację, oświetlenie oraz zasilanie laptopa i sterownika logicznego PLC. Sprawdź poziom napełnienia butli na odpady modułu. Wymień ją na pustą, gdy zostanie wypełniona w ¾.
  2. Włącz komputer i zaloguj się do oprogramowania syntezatora. Wprowadź nazwę użytkownika i hasło.
  3. W oprogramowaniu syntezatora naciśnij Download recipe, wybierz plik sekwencji (Excel sequence file) dla produkcji [68Ga]Ga-FAPI-46 i naciśnij Open. Po pomyślnym pobraniu sekwencji naciśnij OK.
  4. Naciśnij Start; w oknie pop-up wprowadź numer partii, numer serii zestawu odczynników oraz ewentualne uwagi, a następnie naciśnij OK.
    UWAGA: Od tego momentu interfejs użytkownika będzie wyświetlał komunikaty opisujące bieżący krok i/lub prośby o interwencję operatora.
  5. Usuń stary zestaw sprzętowy zgodnie z komunikatem wyświetlonym w interfejsie użytkownika. W interfejsie naciśnij NEXT.
  6. Usuń strzykawkę do elucji generatora (HCl Syringe 1) z syntezatora, zgodnie z komunikatem w interfejsie użytkownika, wyciągając podkład pod kciuk strzykawki z gniazda napędu strzykawki i odkręcając strzykawkę od linii doprowadzającej z generatora. W interfejsie użytkownika naciśnij NEXT.

2. Przygotowanie odczynników

UWAGA: Odczynniki wymagane do zautomatyzowanej produkcji [68Ga]Ga-FAPI-46 (patrz Tabela 1) zostały przygotowane w warunkach pomieszczenia czystego bezpośrednio przed rozpoczęciem produkcji.

  1. Przygotuj zestaw odczynników i akcesoriów, probówkę wirnikową 50 mL zawierającą minimum 5 mL wody o śladowym stężeniu metali; worek z HCl 0,1 M, fiolkę z 7 mg kwasu askorbinowego (fiolka A); fiolkę z askorbinianem sodu (5 mg) (fiolka B); 2 strzykawki 5 mL z polipropylenu (PP)/polietylenu (PE), wolne od lateksu, PVC i oleju silikonowego (trzy w przypadku elucji z podwójnego generatora) oraz szklaną fiolkę z 50 µg FAPI-46 (fiolka C; patrz Supplemental Figure S1A,B-Supplemental File 1).
  2. Wlej około 2 mL wody do zakrętki probówki 50 mL. Pobierz 1 mL wody do strzykawki 5 mL (oznacz jako strzykawka A). Zakryj końcówkę igłą. Odmierz pipetą 400 µL wody i dodaj do fiolki z 7 mg kwasu askorbinowego (fiolka A) – delikatnie wstrząśnij do rozpuszczenia.
  3. Otwórz dostarczoną fiolkę z buforem octanu sodu 0,25 M (z zestawu odczynników) oraz szklaną fiolkę z 50 µg FAPI-46. Odmierz pipetą 0,9 mL buforu i dodaj do szklanej fiolki z 50 µg FAPI-46 (fiolka B); delikatnie wymieszaj.
  4. Pobierz zawartość fiolki A i fiolki B do strzykawki A. Delikatnie wymieszaj.
  5. Oznacz strzykawkę 5 mL z zestawu akcesoriów jako strzykawka B. Pobierz za pomocą strzykawki B 5 mL HCl 0,1 M z worka z HCl 0,1 M; zakryj końcówkę dostarczonym pinem dozującym.
    UWAGA: W przypadku produkcji z wykorzystaniem elucji z podwójnego generatora wymagane są dwie strzykawki po 5 mL HCl 0,1 M.
  6. Oznacz strzykawkę 3 mL z zestawu akcesoriów jako strzykawka C. Otwórz fiolkę z zakwaszonym 5 M roztworem chlorku sodu (z zestawu odczynników), odmierz pipetą 1 mL, przelej do strzykawki C i zakryj końcówkę dostarczonym pinem dozującym.
  7. Pobierz 1 mL 0,9% soli fizjologicznej do strzykawki 5 mL (strzykawka D) i dodaj do fiolki C; pozostaw strzykawkę D pustą.

3. Przygotowanie kasety syntezy i instalacja kasety

  1. Przygotuj dedykowaną sterylną kasetę [68Ga]Ga.
  2. Złóż kasetę zgodnie z poniższymi krokami:
    1. Rozpakuj kopertę z kasetą, sprawdź, czy nie jest uszkodzona, i dokręć każde połączenie Luer. Obróć i wyrównaj każdy kurek w kasecie, aby upewnić się, że nie są zablokowane i będą pasować do modułu. Zdejmij wszystkie nakrętki z kolców.
    2. Kondycjonuj wkład SPE do wstępnego oczyszczania z silnej wymiany kationowej w następujący sposób:
      1. Wyjmij z kasety wkład znajdujący się na zaworze 7 kolektora 3 (M3).
      2. Postaw na blacie otwartą, dedykowaną szklaną butelkę na odpady.
      3. Podłącz strzykawkę zawierającą 2 mL 3 M HCl (załączoną do zestawu odczynników) do wkładu SPE i powoli eluuj wkład SPE kroplami do szklanej butelki na odpady. Zdejmij strzykawkę, pobierz 5 mL powietrza i przepłucz SPE 5 mL powietrza.
        OSTRZEŻENIE: Krok 3.2.2.3 wymaga pracy z silnym kwasem (kwas solny 3 M). Stosuj odpowiedni sprzęt ochronny (rękawiczki, okulary ochronne, fartuch laboratoryjny).
      4. Podłącz strzykawkę zawierającą 5 mL wody (z zestawu odczynników) do SPE i powoli eluuj SPE kroplami do szklanej butelki na odpady. Zdejmij strzykawkę, pobierz 5 mL powietrza i przepłucz SPE 5 mL powietrza.
      5. Umieść wkład SPE z powrotem na kolektorze w pozycji M3 zawór 7.
    3. Naciśnij NEXT na interfejsie użytkownika.
    4. Złóż i zainstaluj nową kasetę, jak pokazano na interfejsie użytkownika (patrz Rycina 1A,B w przypadku elucji podwójnej), bez żadnych odczynników i zgodnie z połączeniami opisanymi na Rycinie 1C
      1. Podłącz strzykawkę 10 mL (z zestawu akcesoriów) do M2 zawór 6.
      2. Zainstaluj cztery kolektory i zablokuj kasetę za pomocą zamków magnetycznych syntezatora.
      3. Umieść reaktor w piekarniku.
      4. Podłącz przewody do portów G1, W2, W1, R i G2.
      5. Podłącz prawy przewód zaworu 3 M1 do wkładu wymiany kationowej na M3 zawór 7.
      6. Zainstaluj wkład SPE do oczyszczania końcowego na M2 zawór 4.
        UWAGA: Zdjęcie końcowej konfiguracji do syntezy znajduje się na Rycini suplementarnej S1C (Plik suplementarny 1).
  3. Naciśnij NEXT na interfejsie użytkownika, aby zainicjować następujące testy w poniższej kolejności:
    1. Test szczelności połączenia gazu obojętnego z M4.
    2. Test szczelności połączenia między M3 a M4.
    3. Test szczelności reaktora.
    4. Test szczelności połączenia odpływowego z M3.
    5. Test szczelności wkładu SPE do oczyszczania końcowego między M3 a M2.
    6. Test szczelności połączenia strzykawki na M2 zawór 6.
    7. Test szczelności połączenia odpływowego z M2.
    8. Test szczelności połączenia gazu obojętnego z M1.
    9. Test szczelności wkładu SPE do wstępnego oczyszczania między M1 a M3.
    10. Przepłukiwanie kolców na zaworach 10, 11 i 12 gazem obojętnym.
    11. Przepłukiwanie M3 i M4 gazem obojętnym.
    12. Przepłukiwanie wkładów SPE do wstępnego i końcowego oczyszczania gazem obojętnym.

4. Instalacja odczynników, linii generatora/generatorów oraz fiolki na produkt końcowy (patrz Rysunek 1A,C oraz Rysunek 1B,C w przypadku stosowania elucji z podwójnego generatora)

  1. Wyjąć z zestawu odczynników fiolki z etanolem (100%), solą fizjologiczną oraz wodą do wstrzykiwań; zdjąć nakrętki i przemyć każde przegrodowe zamknięcie (septum) gazikiem nasączonym alkoholem.
  2. Zainstalować fiolki w zestawie w pozycjach M4 zawór 10, M4 zawór 11 i M4 zawór 12, gdy pojawi się komunikat syntezatora; kliknąć NEXT w interfejsie użytkownika.
  3. Wyjąć igłę z strzykawki A i wyciągnąć tłok do objętości 5 mL.
  4. Odłączyć linię od środkowego portu reaktora i przenieść zawartość strzykawki A do fiolki reaktora poprzez środkowy port reaktora.
  5. Ponownie podłączyć linię do środkowego portu reaktora; kliknąć NEXT w interfejsie użytkownika.
  6. Zainstalować linię(linie) wylotową generatora na kasecie w pozycji M1 zawór 2 (oraz M1 zawór 1 w przypadku elucji z podwójnego generatora); kliknąć NEXT w interfejsie użytkownika.
  7. Wyjąć igłę dozującą ze strzykawki C i zainstalować ją w pozycji M1 zawór 3; kliknąć NEXT w interfejsie użytkownika.
  8. Wyjąć igłę dozującą ze strzykawki B, połączyć złącze Luer Lock strzykawki B z przyłączem linii wlotowej generatora i wsunąć strzykawkę B tak, aby uchwyt tłoka znalazł się w gnieździe napędu strzykawki; kliknąć NEXT w interfejsie użytkownika.
  9. Przygotować fiolkę produktu końcowego w komorze bezpieczeństwa biologicznego klasy II lub odpowiednim zamienniku, postępując zgodnie z poniższymi krokami:
    1. Umieścić opisaną, sterylną fiolkę 25 mL w pojemniku wolframowym (lub innym odpowiednio osłoniętym pojemniku).
    2. Przemyć septum fiolki gazikiem nasączonym alkoholem, nałożyć pokrywę na pojemnik i włożyć filtrowaną igłę odpowietrzającą.
    3. Połączyć wylot sterylizującego filtra z otworem wentylacyjnym 0,22 µm z polifluorku winylidenu (PVDF) o niskim wiązaniu białek ze sterylną igłą hipodermiczną 20 G. Opisać filtr numerem serii produktu.
    4. Wbić igłę do wentylowanej fiolki 25 mL na produkt końcowy.
    5. Pobrać zawartość fiolki C (Tabela 1) do pustej strzykawki D (patrz krok 2.7) i dodać 4 mL powietrza.
    6. Podłączyć strzykawkę D do wlotu filtra wentylacyjnego 0,22 µm. Przepchnąć zawartość strzykawki przez filtr 0,22 µm i igłę do fiolki produktu końcowego.
    7. Przepłukać filtr 2x przy użyciu 5 mL powietrza. Wyjąć strzykawkę z filtra wentylacyjnego 0,22 µm.
      UWAGA: Przepłukiwanie należy przeprowadzać powoli, aby uniknąć przerwania membrany filtra.
  10. Przenieść pojemnik z fiolką produktu końcowego do komory gorącej, połączyć końcową rurkę z pozycji M2 zawór 5 z filtrem fiolki produktu i kliknąć NEXT w interfejsie użytkownika.

5. Wstępne kroki przygotowawcze syntezatora przed znakowaniem radiacyjnym

  1. Należy odczekać, aż syntezyzer wykona następujące kroki wstępne: naprzemienne podgrzewanie/podciśnienie (pressurizing) fiolki z etanolem (M4, zawór 10); naprzemiennie podgrzewanie/podciśnienie fiolki z solą fizjologiczną (M4, zawór 11); naprzemiennie podgrzewanie/podciśnienie fiolki z wodą (M4, zawór 12); naprzemiennie podgrzewanie/podciśnienie strzykawki z zakwaszonym chlorkiem sodu (M1, zawór 3); kondycjonowanie kartridża SPE do oczyszczania końcowego etanolem; kondycjonowanie kartridża SPE do oczyszczania końcowego wodą; ponowne naprzemienne podgrzewanie/podciśnienie fiolki z wodą (M4, zawór 12).
  2. Po wyświetleniu przez syntezyzer komunikatu Ready to elute 68Ga Generator, należy nacisnąć NEXT w interfejsie użytkownika, aby rozpocząć produkcję.

6. Zautomatyzowane znakowanie promieniotwórcze w celu otrzymania [68Ga]Ga-FAPI-46

UWAGA: Automatyczna synteza jest rozpoczynana poprzez wykonanie kroku 5.2. Rysunek 1D przedstawia reakcję znakowania radioizotopowego w celu otrzymania [68Ga]Ga-FAPI-46. Reprezentatywny zrzut ekranu interfejsu syntezatora oraz typowy profil radioaktywności przedstawiono odpowiednio na Rysunku 1A,B oraz Rysunku 2.

  1. Po zakończeniu syntezy (EOS) należy zwrócić uwagę na komunikat synthesis complete wyświetlony przez syntezator. Należy usunąć sterylizujący filtr wentylacyjny 0.22 µm oraz igłę wentylacyjną z fiolki z produktem końcowym, a następnie wyjąć wolframowy tygiel z komory gorącej.

Tabela 1: Przygotowanie odczynników do produkcji [68Ga]Ga-FAPI-46. Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać tę tabelę.

Schemat znakowania radiologicznego z konfiguracją rozdzielacza i procesem reakcji; obejmuje etapy chromatografii.
Rycina 1: Schemat interfejsu użytkownika syntetyzatora; konfiguracja kasety i odczynników dla zautomatyzowanej radiosyntezy [68Ga]Ga-FAPI-46. (A) Konfiguracja produkcji z jednym generatorem. (B) Konfiguracja produkcji z dwoma generatorami. (C) Pozycje odczynników dla zautomatyzowanej produkcji [68Ga]Ga-FAPI-46 przy użyciu radiosyntetyzatora MS. (D) Schemat znakowania radiologicznego [68Ga]Ga-FAPI-46. Skróty: FAPI = inhibitor białka aktywującego fibroblasty; Mn = rozdzielacz n; Wn = wylot odpadów n; Vn = zawór n; R = próżnia reaktora; Gn = wlot gazu n. Aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny, kliknij tutaj.

Wykres procesu znakowania izotopowego: elucja [68Ga]Ga3+, zatrzymywanie na SPE, analiza aktywności promieniotwórczej w czasie.
Rysunek 2: Typowy profil aktywności promieniotwórczej syntetyzatora dla zautomatyzowanej syntezy [68Ga]Ga-FAPI-46. Skróty: FAPI = inhibitor białka aktywacji fibroblastów; SPE = ekstrakcja do fazy stałej. Proszę kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

7. Odmierzanie [68Ga]Ga-FAPI-46 do kontroli jakości i wysyłki

  1. Przenieś fiolkę z produktem do odpowiednio osłoniętego systemu dozującego i odwróć fiolkę, aby zhomogenizować produkt.
  2. Stosując techniki aseptyczne oraz zasady ochrony radiologicznej, pobierz 1 mL próbki z fiolki z produktem i:
    1. Ododmierz 150 µL do probówki 1,5 mL o niskim wiązaniu białek (Probówka 1) w celu przeprowadzenia kontroli jakości przed dopuszczeniem do obrotu oraz analizy pozostałości rozpuszczalnika.
    2. Ododmierz 50 µL do probówki 1,5 mL o niskim wiązaniu białek (Probówka 2) do badania poziomu endotoksyn.
    3. Ododmierz 300 µL do sterylnej, ewakuowanej szklanej fiolki 10 mL do badania sterylności (przekaż do zewnętrznego wykonawcy po tym, jak aktywność próbki spadnie do dopuszczalnego poziomu [10 okresów półtrwania]).
    4. Ododmierz 500 µL do sterylnej, ewakuowanej szklanej fiolki 10 mL jako próbkę archiwalną.
    5. Przenieś pozostały produkt do fiolki (~10 mL) w celu przygotowania dawek dla pacjentów.

8. Kontrola jakości [68Ga]Ga-FAPI-46

UWAGA: Opisane poniżej testy kontroli jakości zostały przeprowadzone zgodnie z procedurami opisanymi w Europejskiej Farmakopei40.

  1. Ocenić wygląd poprzez inspekcję wizualną.
  2. Ocenić pH za pomocą papierka wskaźcowego.
  3. Wyznaczyć okres półtrwania radionuklidu, wykonując trzy pomiary aktywności próbki 50 µL przy użyciu komory jonizacyjnej.
  4. Ocenić tożsamość radionuklidową i czystość radionuklidową przy użyciu spektrometru gamma NaI(Tl) opartego na analizatorze wielokanałowym (MCA).
  5. Ocenić tożsamość radiochemiczną za pomocą analitycznej radio-HPLC, weryfikując, czy czasy retencji próbki [68Ga]Ga-FAPI-46 i nieradyjacyjnego standardu odniesienia [natGa]Ga-FAPI-46 są zbliżone (uwzględniając niewielką objętość opóźnienia między detektorem promieniotwórczości a detektorem UV).
  6. Ilościowo określić % czystości radiochemicznej za pomocą analitycznej radio-HPLC, stosując równanie (1).
    Obliczenie czystości radiochemicznej; równanie; AUC pików promieniotwórczych na chromatogramie detektora radiacyjnego. 
  7. Ilościowo określić % czystości radiochemicznej za pomocą analitycznej radio-TLC, stosując równanie (2).
    Wzór czystości radiochemicznej; metoda chromatogramu; AUC piku [68Ga]Ga-FAPI-46; czoło rozpuszczalnika. 
    UWAGA: Kroki 8.8, 8.9 i 8.10 mogą być wykonywane przed lub po zwolnieniu produktu, w zależności od lokalnych wymagań regulacyjnych. Kroki 8.11 i 8.12 mogą być wykonywane po zwolnieniu. Wszelkie testy po zwolnieniu powinny być przeprowadzone tak szybko, jak to możliwe, po rozpadzie promieniotwórczym próbki.
  8. Ilościowo określić zawartość pozostałego rozpuszczalnika (etanolu) w formulacji za pomocą chromatografii gazowej.
  9. Ocenić poziom endotoksyn bakteryjnych przy użyciu kartridżowego systemu testowania endotoksyn (kinetyczna chromogenna metoda lizatu amebocytów Limulus [LAL]).
  10. Ocenić szczelność filtra 0.22 µm, wykonując test pęcherzykowy.
  11. Ocenić czystość radionuklidową (przełom germanu-68) przy użyciu spektrometru gamma lub licznika gamma. Przechowywać roztwór do badania przez co najmniej 48 h, aby pozwolić galowi-68 rozpaść się do poziomu umożliwiającego wykrycie zanieczyszczeń.
  12. Ocenić sterylność produktu.

9. Badanie stabilności

  1. W celu analizy stabilności pobierz 50 µL [68Ga]Ga-FAPI-46 z fiolki z produktem końcowym bezpośrednio po EOS, a następnie w odstępach 1 h aż do 3 h po EOS.
  2. Wyznacz procentową czystość radiochemiczną za pomocą radio-HPLC w każdym punkcie czasowym.
  3. Wyznacz procentową czystość radiochemiczną za pomocą radio-TLC w każdym punkcie czasowym.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Wydajność radiomarkowania oceniona pomiędzy 5 a 20 min reakcji w 95 °C przedstawiono w Tabeli 2. W kolumnach SPE do oczyszczania HLB 30 mg, Strata X 60 mg oraz Sep-Pak C18 Plus Short 360 mg odnotowano bardzo zbliżony odzysk (94,3 ± 0,5% po korekcie na rozpad [DC]) (Tabela 3). W naszych badaniach odzysk z kolumny HLB 225 mg był znacznie niższy (63,8 ± 3,5% DC).

Tabela 2: Podsumowanie konwersji radiochemicznej surowego produktu reakcji zmierzonej za pomo...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Praca ta opisuje niezawodną i wysokowydajną produkcję [68Ga]Ga-FAPI-46 w syntezatorze MS do zastosowań klinicznych. We wstępnej analizie tego protokołu przetestowano, w tej samej serii eksperymentów, różne czasy reakcji na syntezę [68Ga]Ga-FAPI-46, a także cztery różne wkłady SPE do oczyszczania produktu końcowego. W celu (i) zmniejszenia dawki promieniowania dla operatora oraz (ii) odtworzenia warunków, w których miała być rozwijana rutynowa produkcja [68Ga]Ga-FAPI-46, te wstępne ekspery...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają żadnych partnerstw komercyjnych ani źródeł finansowania, które skutkowałyby rzeczywistym lub domniemanym konfliktem interesów związanym z tą pracą.

Podziękowania

Autorzy dziękują SOFIE Biosciences Inc. za dostarczenie prekursora chemicznego FAPI-46 i standardu [natGa]Ga-FAPI-46, Fundacji Charliesa za wsparcie finansowe, Stanowi Poniger z iPHASE Pty Ltd, oraz zespołowi produkcji radiofarmaceutyków (RAPID) na Wydziale Technologii Medycznej i Fizyki w Szpitalu Sir Charlesa Gairdnera za ich wsparcie naukowe i techniczne. Autorzy doceniają również pomoc ze strony WA National Imaging Facility Node, który jest wspierany przez finansowanie infrastruktury przez rząd stanowy Australii Zachodniej we współpracy z australijskim rządem federalnym, poprzez zdolność National Collaborative Research Infrastructure Strategy (NCRIS).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
0,1 M Kwas solny (HCl) ultra czystyzaawansowany związek biochemiczny ABX (Radberg, Niemcy)HCl-103-GUżywany do elucji generatora (generatorów)
Octan amonuSigma Aldrich Pty Ltd (NSW, Australia)A1542-250GUżywany do produkcji iTLC faza ruchoma
C18 SepPak Plus krótki (360 mg)WodyWAT020515Krzemionka po oczyszczeniu SPE
Chromolith Performance RP-18 monolityczny 100-4,6Merck Pty Ltd (Victoria (Australia)1021290001Kolumna HPLC RP-18 z końcówką, używana do kontroli jakości HPLC
Kalibrator dawkiCapintecCRC-15PETSłuży do kalibracji i pomiaru aktywności 68Ga
Podwójny skan-RAM LabLogic Limited (VA, USA)SR-1ASkaner radio-TLC do analizy prekursora iTLC
FAPI-46 (GMP)Zaawansowany związek biochemiczny ABX (Radberg, Niemcy)3601.0000.050Prekursor peptydowy
Łatwość napełniania Sterylna fiolka próżniowa (10 ml)IOZOTOPY HUAYISVV-10CUżywany do próbek sterylności i retencji
Łatwość napełniania Sterylna fiolka próżniowa (25 ml)TworzywaHUAYISVV-25AUżywany do
znakowania radioaktywnego peptydu Ga68 produktu końcowego ze wstępnym oczyszczaniem generatoraiPHASE Technologies (Melbourne, Australia)MSR-120G-(RK-3296)Zestaw odczynników 
Znakowanie radioaktywne Ga68 ze wstępnym oczyszczaniem generatoraiPHASE Technologies (Melbourne, Australia)MSH-120+ zestaw pomocniczy 
System chromatografii gazowej (GC)Agilent technologies (Vic, Australia)G2630ASłuży do pomiaru pozostałości rozpuszczalnika
GS Standardowe źródło (Ba133)Global Medical Solutions Pty Ltd (Australia)D-102-19Służy do kalibracji spektrometru gamma
Standard source (Co60)Global Medical Solutions Pty Ltd (Australia)1559-84Służy do kalibracji spektrometru
gammaWysokowydajny system chromatografii cieczowej (HPLC)Shimadzu Scientific Instruments (NSW, Australia)LC-20Sprzęt HPLC
Hydrofobowa igła odpowietrzającaBaldwin Medical (Victoria, Australia)1088Używany z fiolką produktu końcowego
  IGG100 Eckert & Produkty izotopowe Ziegler  (Berlin, Niemcy)Generator IGG100-65M-NT68Ge/68Ga
Strzykawka 5 ml (Injekt luer lock solo strzykawka)B Braun (Melsungen, Niemcy)4606710VStrzykawki polipropylenowe (PP)/polietylenowe (PE), wolne od lateksu, PVC i silikonu bezolejowe strzykawka używana do odczynników
Papier iTLC-SGAgilent technologies (Vic, Australia)SGI0001Używany do analizy iTLC
Oprogramowanie LabLogic (LAURA)LabLogic Limited (VA, Stany Zjednoczone)Oprogramowanie LAURA w wersji 6.1Służy do analizy radio-TLC
Kwas L-askorbinowy Śladowy wybórFluka Sigma05878-100GStosowany jako wymiatacz rodników w mieszaninie reakcyjnej
Lichrosolv Acetonitryl (ACN)Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, Australia)1.00030.2500Używany do wytwarzania organicznej fazy ruchomej HPLC
Lichrosolv WaterSigma Aldrich Pty Ltd (NSW, Australia)1.15333.2500Służy do wytwarzania detektora
metanolu (MeOH)Sigma Aldrich Pty Ltd (NSW, Australia)1060182500Służy do wytwarzania fazy ruchomej iTLC
Na+I-LabLogic Limited (VA, USA)Radiodetektor 1"NaI / PMTużywany do radio-HPLC
Oasis HLB (30 mg)Wody (Milford, MA, USA)WAT094225Kopolimer po oczyszczeniu SPE
Oasis HLB Plus krótki (225 mg)Wody (Milford, MA, USA)186000132Kopolimer po oczyszczeniu SPE
Paski pHThermo Fisher Scientific Australia Tty Ltd90424Służy do pomiaru pH
produktu Detektor PS LabLogic Limited (VA, USA)PS plastic/PMTRadiodetektor używany do radio-TLC
  Rurka Safe Lock (1,5 ml)Eppendorf0030 120.086Używana do próbek kontroli jakości
(+)-L-askorbinian soduMerck Pty Ltd (Victoria (Australia)11140-250GStabilizator produktu końcowego
Roztwór chlorku sodu (NaCl) (sól fizjologiczna)PfizerPS1110,9%, do wstrzykiwań, klasa USP
Sterican 100 IgłyB Braun (Melsungen, Niemcy)4667093Używany do produkt końcowy
Sterylny filtr strzykawkowy (0,22 &mikro; m)Millipore Sigma (Burlington, MA, USA)SLGSV255FMillex-GV
Strata SCX (w zestawie kaset sprzętowych)Zestaw okuć Phenomenex inside firmy iPHASE Technologies (Melbourne, Australia)MSH-120Krzemionka do wstępnego oczyszczania SPE wewnątrz kasety sprzętowej
Strata X (w zestawie kaset sprzętowych)Zestaw osprzętu Phenomenex inside firmy iPHASE Technologies (Melbourne, Australia)MSH-120Krzemionka po oczyszczeniu SPE wewnątrz Kaseta sprzętowa
Trace Select Woda do analizy śladowejHoneywell Riedel-de-Haen95305-2.5LSłuży do mieszaniny reakcyjnej i do wstępnego kondycjonowania wkładu SPE do wstępnego oczyszczania
Kwas trifluoroctowy (TFA) SigmaAldrich Pty Ltd (NSW, Australia)302031-10X1mLSłuży do wytwarzania
strzykawki insulinowej HPLC w fazie ruchomej Ultra Fine (0,5 ml)BD326769Służy do dozowania próbek kontroli jakości
Filtr wentylowany Cathivex-GV 0,22 µ m, membrana Durapore PVDF o niskim poziomie wiązania z białkamiMerk Millipore (Cork, Irlandia)SLGV02505Służy do filtrowania produktu końcowego
Kaseta sprzętowa GS w fazie wodnej HPLC w fazie ruchomej

Bibliografia

  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).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Przeglądaj więcej artykułów

Gal-68 FAPI-46znacznik PETbiałko aktywacji fibroblastówekstrakcja do fazy stałejkliniczna radiochemiakontrola jakościkolumienka SPEobrazowanie guzówiPHASE MultiSyn
Zautomatyzowana radiosynteza [68Ga]Ga-FAPI-46 do rutynowego stosowania klinicznego
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.