การถ่ายภาพ Vivo เพื่อการเพิ่มประสิทธิภาพการจัดส่งยาในระบบประสาทส่วนกลางและการวิเคราะห์การกระจายตัวทางชีวภาพ
ในการพัฒนายาในระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) การเอาชนะอุปสรรคในเลือดและสมอง (BBB) และการประเมินการสัมผัสยาอย่างแม่นยำในบริเวณสมองเป้าหมายยังคงเป็นความท้าทายที่สำคัญการคลอดจากจมูก-ไปยัง-สมอง (N2B)ได้กลายเป็นแนวทาง-ที่ไม่รุกรานในการเลี่ยง BBB และช่วยให้สามารถส่งผ่านไปยังสมองได้โดยตรง อย่างไรก็ตาม วิธีการทำให้เนื้อเยื่อเป็นเนื้อเดียวกันภายนอกร่างกายแบบเดิมๆ ถูกจำกัดอยู่ที่การวัดด้วยจุดเวลาเดียว และไม่สามารถจับโปรไฟล์ทางเภสัชจลนศาสตร์แบบต่อเนื่อง (PK/PD) หรือการกระจายตัวทางชีวภาพได้
ที่ Prisys Biotech เรารวมการติดฉลาก radiotracer เข้ากับการถ่ายภาพด้วยรังสี PET/CT ทางคลินิก- เพื่อให้สามารถติดตามการกระจายตัวของยาในแบบเรียลไทม์ในเชิงปริมาณ-โมเดลไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์ (NHP). แนวทางนี้จัดทำกรอบการแปลสำหรับการประเมินระบบการนำส่งยา CNS ใหม่
การถ่ายภาพ-การเพิ่มประสิทธิภาพตามพารามิเตอร์การนำส่งในจมูก
การนำส่ง N2B ที่มีประสิทธิผลนั้นขึ้นอยู่กับการสะสมสูตรที่แม่นยำในโพรงจมูกส่วนบน โดยเฉพาะบริเวณรับกลิ่น ซึ่งสัมพันธ์กับวิถีการขนส่งสมองโดยตรง ประสิทธิภาพการนำส่งได้รับอิทธิพลจากพารามิเตอร์การบริหาร เช่น ตำแหน่งของสัตว์และรูปทรงของอุปกรณ์
Prisys ได้สร้างขั้นตอนการทำงานในการเพิ่มประสิทธิภาพด้วยภาพ-พร้อมคำแนะนำโดยใช้สารคอนทราสต์ CT และ MRI ในลิงแสม จากการประเมินเงื่อนไขการจัดส่งอย่างเป็นระบบ เราพบว่าท่าหงายที่มีความเอียงศีรษะรวมกับมุมหัวฉีดที่ควบคุมได้ (เช่น ~45 องศา ) ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการสะสมอย่างมีนัยสำคัญ ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมที่สุด การบริหารให้สารคอนทราสต์ในปริมาตรที่กำหนด (เช่น 40 ไมโครลิตร) ส่งผลให้เกิดการแปลเฉพาะที่ประมาณ 50% ภายในบริเวณรับกลิ่น
การตรวจสอบด้วยภาพ-นี้ถือเป็นพื้นฐานที่เป็นมาตรฐานและสามารถทำซ้ำได้สำหรับการศึกษาทางเภสัชวิทยาในภายหลัง
การติดฉลากรังสีและการกระจายทางชีวภาพเชิงปริมาณโดย PET/CT{0}}
เพื่อระบุลักษณะการกระจายตัวของผู้สมัครยาตามการส่งมอบ N2B สามารถใช้เทคนิคการติดฉลากรังสีได้ โพซิตรอน-ปล่อยไอโซโทป (เช่น ^18F-ตัวติดตามที่มีป้ายกำกับ) ช่วยให้สามารถติดตามโมเลกุลยาในร่างกายได้อย่างแม่นยำ
หลังจากการบริหารแบบไม่-รุกล้ำ Prisys ดำเนินการสร้างภาพ PET/CT แบบไดนามิกในแบบจำลอง NHP ช่วยให้สามารถตรวจสอบการกระจายตัวของยาได้อย่างต่อเนื่องทั้งในบริเวณสมองเป้าหมายและอวัยวะส่วนปลาย แนวทางนี้ให้:
- ปริมาณสัมบูรณ์ของการสัมผัสเนื้อเยื่อ
- เวลา-กำหนดโปรไฟล์การกระจายตัวทางชีวภาพ
- การประเมินประสิทธิภาพบายพาส BBB
เมื่อเปรียบเทียบกับการสุ่มตัวอย่างจุดสิ้นสุดแบบดั้งเดิม การถ่ายภาพด้วย PET/CT- ช่วยให้สามารถประเมินตามยาวในหัวข้อเดียวกันได้ ปรับปรุงความสอดคล้องของข้อมูล และลด-ความแปรปรวนระหว่างสัตว์
การสร้างภาพ 3 มิติขั้นสูงใหม่และการวิเคราะห์เชิงปริมาณ
การตีความข้อมูลภาพที่แม่นยำต้องใช้ขั้นตอนการทำงานหลังการประมวลผลที่มีประสิทธิภาพ ที่ Prisys ข้อมูลการทำงานของ PET ได้รับการ-ลงทะเบียนร่วมกับภาพกายวิภาคที่มีความละเอียดสูง-จาก CT หรือ MRI เพื่อให้ระบุตำแหน่งเชิงพื้นที่ได้อย่างแม่นยำ
การใช้ซอฟต์แวร์สร้างภาพทางการแพทย์โดยเฉพาะ ทำให้สามารถแบ่งส่วนสมองแบบกึ่ง{0}}อัตโนมัติหรืออัตโนมัติ เพื่อให้สามารถดึงค่าการดูดซึมของตัวติดตามตามภูมิภาคออกมาได้ ซึ่งทำให้เกิดการวิเคราะห์เชิงปริมาณสามมิติ-ที่มีความละเอียดสูง-ของการกระจายตัวของยาทั่วนิวเคลียสของสมองเฉพาะและบริเวณการทำงาน
การวิเคราะห์ดังกล่าวสนับสนุนการประเมินโดยละเอียดของการมีส่วนร่วมในเป้าหมายและความหลากหลายของการสัมผัสในระดับภูมิภาค
การตรวจสอบการทำงานโดยใช้ fMRI
นอกเหนือจากการกระจายตัวทางกายภาพแล้ว การออกฤทธิ์ทางชีวภาพของสารประกอบที่นำส่งสามารถประเมินได้โดยใช้การถ่ายภาพเชิงฟังก์ชัน Prisys ผสานรวมเทคนิค MRI แบบเชิงฟังก์ชัน (fMRI) รวมถึงการติดฉลากการหมุนของหลอดเลือดแดง (ASL) เพื่อประเมินผลทางเภสัชพลศาสตร์ ในร่างกาย
ตัวอย่างเช่น ในการศึกษาการนำส่งอินซูลินในจมูก ASL-fMRI ถูกนำมาใช้เพื่อติดตามการไหลเวียนของเลือดในสมองส่วนภูมิภาค (rCBF) ในลิงแสม การวิเคราะห์เชิงปริมาณแสดงให้เห็นถึงการลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติใน rCBF ในพื้นที่สมองเฉพาะ รวมถึงต่อมทอนซิลและฮิบโปแคมปัส การค้นพบนี้สอดคล้องกับข้อสังเกตที่รายงานในการศึกษาของมนุษย์ ซึ่งสนับสนุนความเกี่ยวข้องในการแปลของแบบจำลอง NHP
วิธีการถ่ายภาพเชิงโครงสร้าง-แบบผสมผสานนี้ทำให้สามารถประเมินการกระจายยาและกิจกรรมทางเภสัชวิทยาไปพร้อมๆ กัน
แพลตฟอร์มการถ่ายภาพแบบบูรณาการสำหรับการวิจัย CNS แบบแปลน
ด้วยการรวมการนำส่ง N2B ที่ได้รับการปรับปรุงประสิทธิภาพ การติดฉลากด้วยรังสี การถ่ายภาพด้วย PET/CT และการวิเคราะห์ข้อมูลหลายรูปแบบ Prisys Biotech จึงมอบแพลตฟอร์มการถ่ายภาพในสิ่งมีชีวิตที่ครอบคลุมสำหรับการพัฒนายาในระบบประสาทส่วนกลาง
แพลตฟอร์มนี้รองรับ:
- การวิเคราะห์การกระจายตัวทางชีวภาพเชิงปริมาณ
- การประเมินระบบการนำส่งแบบใหม่
- การบูรณาการ PK/PD และจุดสิ้นสุดการทำงาน
- ปรับปรุงการทำนายผลลัพธ์ทางคลินิก
ด้วยความสามารถเหล่านี้ Prisys ช่วยให้การตัดสินใจ-มีข้อมูลมากขึ้นในการพัฒนายาในระยะเริ่มต้น- และอำนวยความสะดวกในการแปลการรักษาโรคระบบประสาทส่วนกลางจากการวิจัยพรีคลินิกไปเป็นการใช้งานทางคลินิก
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: เหตุใดจึงใช้การถ่ายภาพ PET/CT ในแบบจำลอง NHP สำหรับการศึกษาการกระจายตัวของยาในระบบประสาทส่วนกลาง
ตอบ: การถ่ายภาพด้วย PET/CT ทำให้สามารถระบุปริมาณการกระจายตัวของยาแบบเรียลไทม์-แบบไม่รุกล้ำทั่วบริเวณสมองและอวัยวะส่วนปลายในเรื่องเดียวกัน เมื่อเปรียบเทียบกับวิธี ex vivo แบบดั้งเดิม วิธีการนี้ให้ข้อมูลการกระจายตัวทางชีวภาพที่ได้รับการแก้ไข-อย่างต่อเนื่องตามเวลา และลด-ความแปรปรวนระหว่างอาสาสมัคร ในแบบจำลองที่ไม่ใช่-มนุษย์ไพรเมต (NHP) ความคล้ายคลึงกันทางกายวิภาคและสรีรวิทยากับมนุษย์ช่วยปรับปรุงความเกี่ยวข้องในการแปลของข้อมูลการสัมผัสยาในระบบประสาทส่วนกลางให้ดียิ่งขึ้น
ถาม: การนำส่งจมูก-ไปยัง-สมอง (N2B) ช่วยปรับปรุงการกำหนดเป้าหมายยาในระบบประสาทส่วนกลางได้อย่างไร
ตอบ: การนำส่ง N2B ช่วยให้สารประกอบสามารถข้ามอุปสรรคเลือดและสมองได้โดยใช้วิถีการดมกลิ่นและไตรเจมินัล เมื่อรวมกับการปรับพารามิเตอร์การบริหารให้ให้เหมาะสมโดยอิงการถ่ายภาพ- จะสามารถเพิ่มการสะสมของยาในโพรงจมูกส่วนบน และอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนย้ายไปยังสมองโดยตรง แนวทางนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการประเมินทางชีววิทยา เปปไทด์ และสารประกอบอื่นๆ ที่มีการซึมผ่านของ BBB ที่จำกัด
ถาม: เทคนิคการถ่ายภาพสามารถประเมินทั้งการกระจายยาและผลทางเภสัชวิทยาได้หรือไม่?
ก. ใช่. วิธีการถ่ายภาพต่อเนื่องหลายรูปแบบสามารถประเมินทั้งการกระจายทางกายภาพและผลลัพธ์การทำงาน PET/CT ให้ข้อมูลการกระจายตัวทางชีวภาพเชิงปริมาณ ในขณะที่ MRI เชิงฟังก์ชัน (เช่น ASL-fMRI) สามารถวัดการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของสมองหรือการไหลเวียนของเลือดในภูมิภาคได้ การบูรณาการเทคนิคเหล่านี้ทำให้สามารถประเมินการสัมผัสยาและผลทางเภสัชพลศาสตร์ได้พร้อมๆ กัน ซึ่งสนับสนุนการประเมินกลุ่มยาในระบบประสาทส่วนกลางที่ครอบคลุมมากขึ้น
