Имуно{0}}ПЕТ у НХП моделима за развој антитела

Терапеутика заснована на антителима{0}} сада укључује конвенционална моноклонска антитела (мАбс), биспецифична антитела, коњугате антитела{1}}лекова (АДЦ) и друге пројектоване биолошке лекове. Како молекуларни формати постају све сложенији, сазнање куда антитело путује након примене и да ли достиже предвиђени биолошки циљ, постало је стално питање у претклиничком развоју лекова.

Конвенционалне фармакокинетичке (ПК) студије мере концентрацију антитела у плазми или серуму. Ова мерења описују системску изложеност, клиренс и полуживот-, али дају ограничене информације о томе како се антитело дистрибуира по ткивима.

Имуно{0}}позитронска емисиона томографија (Имуно-ПЕТ) решава део овог јаза. Радиообележавањем антитела или циљане сонде{3}}изведене од антитела, ПЕТ може да визуелизује и квантификује његову дистрибуцију по телу у више временских тачака. Када мерач за праћење задржи својства-везивања за циљ, подаци о слици могу да опишу доступност ткиву, унос-повезано са циљем и однос између системске изложености и дистрибуције ткива.

Код не-примата (НХП), Имуно-ПЕТ је добро-прикладан јермолекуларно снимањемогу се комбиновати са ПК плазме, анатомским имиџингом, ткивним биомаркерима и фармакодинамским крајњим тачкама у оквиру једне транслационе студије.

Питање није само куда иде антитело, већ да ли оно стиже до предвиђеног ткива, ангажује релевантну мету и производи дистрибуцију у складу са предвиђеном фармакологијом.

ПК у плазми остаје кључна компонента развоја биолошких лекова. Параметри као што су Цмак, АУЦ, клиренс и -време полувремена описују системско излагање и подржавају избор дозе и моделирање одговора на изложеност{2}}.

Међутим, системска изложеност не предвиђа нужно изложеност ткива.

Антитело може остати у циркулацији током дужег временског периода док показује веома различите профиле узимања у органима. Циљна експресија, васкуларна пермеабилност, архитектура ткива, интеракције Фц рецептора, интернализација -посредована антигеном и неспецифично узимање могу да обликују дистрибуцију ткива.

Ово ствара разлику измеђусистемски ПКифармакологија{0}}на ткиву.

За терапију антитела, неколико питања често остаје отворено након конвенционалне ПК анализе:

• Да ли антитело стиже до циљног ткива?
• Да ли је молекуларна мета доступна антителу ин виво?
• Да ли циљна експресија варира између ткива или лезија?
• Да ли је примање првенствено циљано-посредовано или неспецифично?
• Да ли висока експресија циља у нормалним ткивима утиче на дистрибуцију?
• Како се унос ткива мења током времена?

Терминално узорковање ткива даје одговоре на неке од њих, али обично у неколико одабраних временских тачака и у ограниченом скупу ткива. Имуно-ПЕТ додаје уздужну, не-инвазивну перспективу праћењем како се радиоактивно обележено антитело или циљана сонда дистрибуира током времена.

Јаз је најважнији за биолошке лекове са дугим временом циркулације и сложеним обрасцима дистрибуције ткива.

Имуно{0}}ПЕТ комбинује својства молекуларног препознавања антитела са осетљивошћу и квантитативним могућностима позитронске емисионе томографије.

У типичној студији, моноклонско антитело или сонда -изведена од антитела је обележена радионуклидом који емитује позитрон-. За нетакнута антитела, дуготрајнији-радионуклиди као што је цирконијум-89 (⁸⁹Зр) се обично користе јер се њихово физичко време полу{0}}поклапа са релативно спором кинетиком дистрибуције и клиренса ИгГ молекула.

^89Зрима физички полуживот-од приближно 3,3 дана, подржавајући снимање током неколико дана након примене. Ово га чини корисним за студије одложене дистрибуције ткива, иако оптимални радионуклид зависи од молекуларног формата, биолошке кинетике, хемије обележавања и циља студије. Рецензија Кармона и Аждариније за 2018. то примећује⁸⁹Зр је радионуклид који се често користи за снимање антитела јер његово полувреме -омогућава одложено снимање и процену биодистрибуције антитела током дужег периода.

Типичан Иммуно{0}}ПЕТ ток рада укључује:

Избор антитела → Радио-обележавање → Администрација → Серијски ПЕТ снимак → Анатомска ко-регистрација → Квантитативна анализа → Биодистрибуција и циљ-интерпретација ангажовања

Очитавање слике може да обухвата регионалну концентрацију активности, СУВ, однос ткива{0}}према-позадине, временске{2}}криве активности и друге квантитативне параметре. Напредније анализе могу укључити кинетичко моделирање или поређења са плазма ПК и ек виво мерењима ткива.

ПЕТ сигнал није исти као концентрација интактног терапеутског антитела у ткиву. Потребно је узети у обзир метаболизам радио-обележавања, неспецифично упијање,-активност базена крви, стабилност трагача и све разлике између сонде за снимање и терапеутског молекула.

Практична предност Иммуно{0}}ПЕТ-а је у томе што помера анализу даље од једноставне-биодистрибуција целог тела.

За циљана антитела, узимање ткива може одражавати неколико процеса који се преклапају:

Системска циркулација → Испорука ткива → Циљна доступност → Везивање антитела → Интернализација или задржавање → Клиренс

Висок ПЕТ сигнал у циљном ткиву може указивати на повољну испоруку, али сам по себи не доказује фармаколошко ангажовање циља.

Да би се побољшала интерпретација, Имуно-ПЕТ подаци могу да се комбинују са независним мерењима као што су експресија рецептора, ткивни биомаркери, имунохистохемија, ек виво биодистрибуција или тестови заузетости рецептора.

АДЦ програми се посебно ослањају на ово слојевитост доказа. АДЦ зависи од системске изложености, доступности циљног антигена, везивања антитела, интернализације, унутарћелијске трговине и накнадног ослобађања корисног оптерећења.

Рецензија Кармона и Аждариније за 2018. описује како⁸⁹Зр-имуно-ПЕТ је коришћен за процену биодистрибуције-целог тела, фармакокинетике и циљања тумора антитела и АДЦ. Такође повећава могућност коришћења молекуларног имиџинга за карактеризацију хетерогености циља и подршку стратегијама одабира{4}} пацијената.

Имуно{0}}ПЕТ се најбоље посматра као афункционални приступ осликавању који се налази поред молекуларних и хистолошких мерења, а не самостална замена за њих.

Шта Иммуно{0}}ПЕТ додаје зависи од технологије снимања и од коришћеног биолошког модела.

НХП студије нудекорисна транслациона поставка за биодистрибуцију антителајер подржавају серијско снимање заједно са конвенционалном фармакологијом, анализом биомаркера и, када је то научно оправдано, узорковањем ткива.

НХП такође дозвољавају протоколе снимања који су ближе размери и току рада клиничких ПЕТ студија него већина мањих{0}}модела на животињама. Већа величина тела обезбеђује довољно анатомско одвајање за снимање на нивоу органа-, а уздужно снимање омогућава свакој животињи да служи као сопствена референца у више временских тачака.

Релевантност НХП модела и даље треба да се процени од случаја-по-од ​​случаја до случаја. Разлике између-врста у експресији циља, препознавању епитопа, интеракцијама Фц рецептора и фармакологији антитела могу да утичу на то како се Имуно{4}}ПЕТ подаци тумаче.

Из тог разлога, циљну унакрсну-реактивност и карактеристике везивања треба потврдити у изабраној НХП врсти пре употребе модела за квантитативно снимање{1}}специфично за циљ.

Биолошки релевантан НХП модел није само онај у коме се антитело може детектовати. То је онај у коме је молекуларна интеракција која се проучава довољно упоредива са предвиђеним клиничким механизмом.

Серијски ПЕТ имиџ може мапирати релативну дистрибуцију радиоактивно обележеног антитела у главним органима и ткивима, допуњујући ПК плазме и конвенционалне ек виво студије биодистрибуције.

Добијени подаци могу помоћи да се разликује очекивана физиолошка дистрибуција од необичне акумулације и идентификују ткива која захтевају додатно испитивање.

За антитела{0}}специфична за циљ, слика може да покаже да ли је мета доступна ин виво.

Ово се разликује од приказивања циљне експресије у узорку ткива. Имунохистохемија и слични ек виво тестови потврђују присуство, док Имуно-ПЕТ додаје ин виво доступност и акумулацију антитела.

Циљна експресија може да варира у зависности од ткива, лезија или стадијума болести.

Ово је најважније у онкологији, где једна биопсија не представља увек циљну експресију преко лезија. Снимање целог тела{1}}може да мапира дистрибуцију циља по лезијама на начин на који један узорак ткива не може.

Различита антитела усмерена ка истој мети могу имати различите афинитете, препознавање епитопа, карактеристике интернализације или дистрибуцију ткива.

Имуно-ПЕТ може да се угради у-стратегије селекције кандидата упоређивањем уноса ткива и циљане-повезане дистрибуције пре него што се молекул унапреди у развојне фазе-интензивније ресурсе.

ПовезивањеИмуно-ПЕТ за шири ПК/ПД оквир за снимањествари за преводилачко резоновање.

Као што је објашњено у сродном чланку{0}}Процена ПК/ПД заснована на сликама код примата који нису-, конвенционални ПК у плазми описује системско излагање, док сликање додаје просторне и лонгитудиналне информације о дистрибуцији ткива.

За развој антитела, овај однос се може проширити:

ПК плазме → Биодистрибуција ткива → Доступност циља → Ангажовање циља → Фармакодинамички одговор

Сваки корак одговара на другачије питање.ПК плазме описује колико је антитела присутно у циркулацији.Слика ПК показује где је обележено антитело распоређено и како се та дистрибуција мења током времена.

Циљни{0}}специфични Имуно-ПЕТ може да пружи доказ о прихватању-повезаном са циљем када трагач и експериментални дизајн подржавају такву интерпретацију.

Фармакодинамичка мерења затим одређују да ли се циљна интеракција преводи у мерљив биолошки одговор.

Овај интегрисани оквир је најкориснији за биолошке лекове чија терапеутска активност зависи од продирања у ткиво или доступности молекуларног циља.

Имуно{0}}ПЕТ је моћна методологија, али неколико техничких фактора треба узети у обзир приликом дизајнирања и тумачења студија.

Радиообележавање може да промени биолошко понашање антитела. Означени трагач треба да буде окарактерисан за имунореактивност, афинитет, стабилност и друга релевантна својства пре употребе.

За АДЦ програме, додатно разматрање је да антитело за снимање и терапеутски АДЦ нису нужно идентични молекули. Коњугација корисног оптерећења може да промени молекуларна својства, укључујући фармакокинетику и стабилност.

Сходно томе, не треба аутоматски претпоставити да је биодистрибуција радиоактивно обележеног голог антитела идентична биодистрибуцији одговарајућег АДЦ.

Ово ограничење је документовано у Иммуно{0}}ПЕТ литератури (нпр. Цармон и Азхдариниа, 2018) и заслужује пажњу када се налази снимања преведу у терапијске закључке.

Висока циљна експресија у нормалним ткивима може значајно утицати на дистрибуцију и клиренс антитела.

Циљна{0}}диспозиција лекова (ТМДД) описује овај образац: ткивно{1}}специфично усвајање које се разликује од неспецифичне дистрибуције. Слика може показати образац, али квантитативно тумачење захтева одговарајући фармаколошки контекст.

Пошто антитела циркулишу дуже време, васкуларна активност може да доминира ПЕТ сигналом у раним временским тачкама снимања.

Ово је један од разлога зашто су лонгитудинално снимање и одговарајућа анатомска сегментација важни када се тумачи унос ткива.

Односи СУВ-а и ткива{0}}на-позадина су корисне квантитативне мере, али не дају нужно потпун опис кинетике антитела.

У зависности од истраживачког питања, криве временске{0}}активности, кинетичко моделирање, функције уноса плазме и ек виво валидација могу да пруже додатне информације.

Одговарајућу квантитативну методу треба изабрати према томе да ли је примарни циљ биодистрибуција, кинетика ткива, везивање за циљ или фармакодинамичка процена.

Имуно{0}}ПЕТ додаје више када се тумачи заједно са другим транслационим крајњим тачкама.

на пример:

ПЕТ{0}}ЦТможе комбиновати молекуларни сигнал са анатомском локализацијом.

МРИможе да додаје анатомске информације о меким-ткивама и високој{1}}резолуцији, посебно заЦНС студије.

Пласма ПКобезбеђује системска мерења изложености.

Биомаркери и патологијануде независне доказе о биолошкој активности или ефектима на ткиво.

Функционалне крајње тачкепоказују да ли се ангажовање молекуларне мете преводи у мерљив фармаколошки одговор.

Присис-ова транслациона истраживачка инфраструктура укључује ПЕТ-ЦТ, МРИ, ЦТ, ДСА и друге клиничке{1}}еквивалентне модалитете снимања, подржавајући мултимодално снимање у оквиру НХП студија.

Шира платформа такође подржаваНХП фармакологија, ПК/ПД процена, испитивање биомаркера и студије{0}}о ангажовања циља, тако да подаци молекуларног имиџинга могу да се тумаче у оквиру ширег претклиничког истраживачког оквира.

Овај интегрисани приступ је најважнији када се развојно питање протеже даље од једноставне биодистрибуције:

Да ли антитело стиже до предвиђеног ткива, ступа у интеракцију са својом метом и производи очекивани биолошки одговор?

Имуно{0}}ПЕТ се може уградити у различите фазе развоја биолошких лекова. Током ране селекције кандидата, може да упореди антитела на дистрибуцију у ткиву и на циљ{0}}уношење.Током претклиничке фармакологије, може да допуни ПК плазме и анализу ткива да би се истражила изложеност на релевантним местима.

За АДЦ програме, може да информише циљану приступачност и дистрибуцију{0}}цела тела на начине који допуњују студије ефикасности и безбедности.

За онколошке програме, снимање целог тела-може да карактерише хетерогену експресију циља преко лезија и подржи развој биомаркера за снимање.

Клинички извештаји такође указују на улогу имуно{0}}ПЕТ-а у одабиру пацијената и развоју пратеће{1}}дијагностике, иако превођење са претклиничког праћења слике на клиничку дијагностику захтева посебну валидацију. ЗЕПХИР студија је добро-познат пример:⁸⁹Снимање Зр-трастузумаба је испитивано у вези са одговором на лечење код ХЕР2-позитивног карцинома дојке.

За претклиничке НХП програме, непосредна вредност је генерално конкретније разумевање биодистрибуције антитела, приступачности циља и односа{0}}одговора изложености пре клиничког превођења.

Вредност Иммуно-ПЕТ-а у НХП истраживању није само способност визуелизације антитела.

Његова научна вредност лежи у повезивању системске изложености са просторном дистрибуцијом и доступношћу молекуларног циља.

Конвенционални ПК у плазми остаје од суштинског значаја за разумевање системске изложености. Ек виво анализа ткива пружа детаљне информације на одабраним анатомским местима. Имуно-ПЕТ додаје уздужну,-димензију снимања целог тела која може да покаже где се акумулира радиоактивно обележено антитело и како се та дистрибуција мења током времена.

У комбинацији са циљним-тестовима експресије, ткивним биомаркерима, патологијом и фармакодинамичким крајњим тачкама, Имуно-ПЕТ доприноси интегрисанијем погледу на фармакологију антитела.

За НХП студије мАбс, биспецифичних антитела и АДЦ, користан оквир је стога:

Изложеност → Биодистрибуција → Циљна доступност → Циљно ангажовање → Биолошки одговор

Овај оквир повезује концепте молекуларног имиџинга о којима се расправља у широј Присис серији, од ПЕТ биодистрибуције и ПК/ПД заснованог на имиџингу -до квантитативног ангажовања циља и транслационог молекуларног имиџинга.

Циљ није да се замени конвенционална ПК или анализа ткива, већ да се додају просторне и лонгитудиналне информације које те методе не могу да обезбеде саме.

Цармон КС, Азхдариниа А. Примена имуно-ПЕТ-а у развоју коњугата антитела-Друг.Мол Имагинг. 2018;17:1536012118801223. дои:10.1177/1536012118801223

Контактирајте Присис Биотецх