Radiossíntese, controle de qualidade e imagens de tomografia por emissão de pósitrons de pequenos animais de ⁶⁸nanomoléculas marcadas com Ga

Nossa pesquisa se concentra em radiofarmácia, produzindo novos radiofármacos para animais e humanos. No final, queremos visualizar aspectos de uma determinada doença, no nosso caso, o câncer, e assim ajudar o tratamento na clínica. Agora estamos indo para mais do que apenas imagens.

Em vez disso, desenvolvemos teranósticos, compostos que podem ser usados tanto para imagens quanto para terapia simplesmente trocando o isótopo radioativo que é incorporado ao traçador. A principal tecnologia utilizada no campo da medicina nuclear é a tomografia por emissão de pósitrons, abreviada, PET, que está disponível tanto para pequenos animais de laboratório quanto para a prática clínica. Usando o PET, podemos quantificar e localizar o acúmulo de um marcador radioativo dentro de um corpo, e isso, por sua vez, nos permite avaliar a viabilidade de novos traçadores em modelos de doenças de pequenos animais de laboratório para sua viabilidade no uso clínico.

O principal desafio experimental é ter um radiofármaco adequado para uma injeção intravenosa. Além disso, há um desafio no modelo animal. Por um lado, queremos um modelo animal que imite a situação humana.

E, por outro lado, queremos um modelo animal que seja reproduzível e previsível, e essa é uma combinação difícil. No futuro, nosso laboratório continuará a se concentrar na imagem não invasiva e na terapia do câncer de mama. Apesar de vários avanços no campo da oncologia nos últimos anos, ainda há uma alta taxa de mortalidade e incidência de câncer de mama.

Torna-se especialmente complicado quando esse tipo de câncer é metástase e, usando imagens moleculares não invasivas, gostaríamos de melhorar o diagnóstico para esses pacientes. E também usando radioterapia, gostaríamos de aumentar suas taxas de sobrevivência. Para começar, meça a atividade da amostra conjugada do quelante de nanocorpos radiomarcado no tubo de microcentrífuga usando um medidor de atividade na configuração correta.

Localize uma amostra de 10 a 15 microlitros na tira de teste de pH para medir o pH. Localize um microlitro da mistura de reação de radiomarcação em uma tira de TLC impregnada de sílica e deixe secar por um minuto. Encha a câmara de TLC com ácido cítrico como uma fase móvel e deixe a tira passar até que o líquido atinja o topo da tira.

Coloque a tira TLC em um scanner de TLC de rádio e meça-a de acordo com o protocolo do fabricante. Calcule o rendimento da radiomarcação da reação usando o radiocromatograma, dividindo a área integrada sob a curva de RF pela área total sob a curva e multiplicando por 100. Depois de inundar as linhas de HPLC por 10 minutos com o solvente correto, ajuste a configuração para medição usando o fluxo isocrático de uma mistura 50-50 de acetonitrila como solvente A e uma mistura de solução de cloreto de sódio a 0,9% combinada com ácido trifluoroacético e solução de citrato como solvente B. Meça a absorbância UV em 280 nanômetros.

Dilua cinco microlitros do produto com 15 microlitros de cloreto de sódio a 0,9%. Injectar 15 microlitros da mistura na radioHPLC analítica. Usando as configurações descritas anteriormente, meça o sinal radioativo e a absorbância UV do produto em 280 nanômetros.

A pequena mudança nos tempos de retenção entre os canais UV e gama é devido ao design de HPLC. Em seguida, determine a pureza radioquímica integrando os picos no canal gama. Integre todos os outros picos no canal gama e avalie-os como impurezas.

Prepare uma diluição de um para 20 do produto com um volume final de 150 microlitros usando água certificada livre de endotoxinas. Insira um cartucho de endotoxina descartável pré-preenchido comercialmente com todos os reagentes necessários no leitor de teste de endotoxina. Carregue 25 microlitros do produto diluído em cada câmara do cartucho.

Depois de executar o teste por 15 minutos, o PTS inclui controles internos positivos e negativos. O produto é considerado livre de endotoxinas se o teor de endotoxinas for inferior a 8,7 unidades de endotoxinas por mililitro com volume máximo de 20 mililitros. A análise por HPLC confirmou a pureza química e radioquímica do radiofármaco em 98,2% e mostrou uma pequena diferença no tempo de retenção entre o produto radioativo e o composto de referência não radioativo.

O cromatograma TLC indicou uma pureza radioquímica aparente de 99,9% para o nanocorpo NM02 marcado com 68 gálio. Comece por encher a seringa com o marcador radioativo, dependendo da via de administração. Meça a radioatividade do marcador usando o medidor de atividade.

Para preparar um cateter de calibre 30, remova a haste da agulha metálica da agulha de calibre 30 cortando-a com uma tesoura de metal ou dobrando-a para longe do plástico. Insira manualmente um tubo PE-10 de 0,3 milímetros de diâmetro na parte do eixo removida do cubo. Encha o cateter de calibre 30 com tampão de cloreto de sódio a 0.9%.

Aplique uma pomada oftálmica nos olhos de um camundongo anestesiado para evitar o ressecamento durante a sedação. Depois de selecionar a veia da cauda, gire levemente a cauda para colocar a veia selecionada em contato com a esteira de aquecimento e deixe-a dilatar por um minuto. Em seguida, gire o mouse em sua posição lateral para que a veia selecionada suba.

Fixe a ponta e a base da cauda com fita adesiva. Pegue o cateter de calibre 30 com a mão dominante e coloque suavemente o dedo indicador da mão não dominante na veia selecionada para criar um backup de sangue no interior, formando uma pequena corcunda. Com a mão dominante, coloque o cateter de calibre 30 paralelo à cauda voltada para a corcunda na veia.

Mova a mão dominante para frente para garantir a punção venosa direta. Uma vez dentro da veia, o refluxo sanguíneo torna-se visível no tubo de plástico. Fixe o tubo de plástico para garantir que a agulha não se mova dentro da veia durante a injeção.

Na extremidade livre do tubo, insira a seringa traçadora conectada a uma agulha de calibre 30. Injete lentamente o conteúdo da seringa traçadora durante 10 segundos. Enquanto mantém a agulha de calibre 30 conectada ao sistema de cateter, remova apenas a seringa traçadora e conecte uma seringa com tampão de cloreto de sódio a 0.9% para lavar o cateter.

Remova o cateter de calibre 30 da veia da cauda e use uma compressa de algodão estéril para estancar o sangramento. Calcule a atividade restante medindo a atividade do cateter de calibre 30, da seringa tampão, da seringa traçadora vazia e da compressa de algodão usando um medidor de atividade. Coloque o rato sedado em posição ventral na cama do animal e conecte-o ao scanner PET.

Certifique-se de que a taxa de respiração do mouse durante a varredura esteja entre 75 e 50 respirações por minuto. Fixe o mouse atrás do pescoço na cama do animal com fita adesiva. Defina o tempo de aquisição para 45 minutos e selecione a região de interesse para digitalização.

Insira a quantidade de atividade injetada e o momento da injeção. Em seguida, selecione 68-gálio como isótopo de estudo e inicie a varredura. A imagem da TC demarcou claramente os rins de camundongos e permitiu a avaliação óssea.

A imagem PET, usando uma escala padronizada de valor de captação de zero a 5,0, mostrou notável captação tumoral no flanco esquerdo do camundongo e depuração renal do traçador. A imagem de fusão PET-CT permitiu uma avaliação abrangente da biodistribuição do traçador. A projeção da intensidade máxima do PET revelou a atividade da bexiga urinária, reforçando a depuração renal do traçador.