การถ่ายภาพระดับโมเลกุลคืออะไร และเหตุใดจึงมีความสำคัญในการพัฒนายา? - ข่าว

Molecular Imaging Capabilities at Prisys Biotech

ความสำเร็จของการพัฒนายาสมัยใหม่ขึ้นอยู่กับความเข้าใจไม่เพียงแต่ว่าการรักษาได้ผลหรือไม่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงพฤติกรรมภายในร่างกายด้วย การประเมินทางคลินิกและพรีคลินิกแบบดั้งเดิมมักจะอาศัยการวัดจุดสิ้นสุด เช่น จุลพยาธิวิทยา ตัวชี้วัดทางชีวภาพในเลือด หรือผลลัพธ์การรอดชีวิต แม้ว่าวิธีการเหล่านี้จะให้ข้อมูลอันมีคุณค่า แต่ก็มีเพียงภาพถ่ายเดี่ยวของกระบวนการทางชีววิทยาที่ซับซ้อน และบ่อยครั้งจำเป็นต้องมีการสุ่มตัวอย่างแบบรุกรานหรือการบูชายัญสัตว์

การถ่ายภาพระดับโมเลกุลได้กลายเป็นเทคโนโลยีอันทรงพลังที่ช่วยให้นักวิจัยสามารถมองเห็นภาพ จำแนกลักษณะ และวัดปริมาณกระบวนการทางชีววิทยาในสิ่งมีชีวิตได้ แตกต่างจากเทคนิคการถ่ายภาพทั่วไปที่แสดงให้เห็นโครงสร้างทางกายวิภาคเป็นหลัก การถ่ายภาพระดับโมเลกุลทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตการทำงานของเซลล์ การแสดงออกของตัวรับ เส้นทางเมตาบอลิซึม การอักเสบ และ-ปฏิกิริยาระหว่างเป้าหมายกับยาแบบเรียลไทม์

ความสามารถนี้ได้เปลี่ยนรูปแบบการแพทย์แบบแปลนโดยเปลี่ยนการวิจัยจากการวิเคราะห์จุดสิ้นสุดแบบคงที่ไปสู่การประเมินการลุกลามของโรคและการตอบสนองต่อการรักษาในระยะยาวแบบไดนามิก

การถ่ายภาพระดับโมเลกุลคืออะไร?

การถ่ายภาพระดับโมเลกุลหมายถึงการแสดงภาพแบบไม่รุกราน-และการวัดปริมาณของกระบวนการทางชีววิทยาในระดับโมเลกุล เซลล์ และเนื้อเยื่อภายในสิ่งมีชีวิต

แทนที่จะมุ่งเน้นไปที่โครงสร้างทางกายวิภาคเพียงอย่างเดียว การถ่ายภาพระดับโมเลกุลมีเป้าหมายเพื่อตอบคำถามทางชีววิทยา เช่น:

การบำบัดบรรลุเป้าหมายที่ตั้งไว้หรือไม่?

เป้าหมายมีฤทธิ์ทางชีวภาพหรือไม่?

การลุกลามของโรคเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาอย่างไร?

การรักษามีผลทางเภสัชพลศาสตร์ที่สามารถวัดผลได้หรือไม่?

ตัวชี้วัดทางชีวภาพมีการเปลี่ยนแปลงก่อนที่อาการทางคลินิกจะปรากฏหรือไม่?

ด้วยการรวมระบบการถ่ายภาพขั้นสูงเข้ากับโพรบแบบกำหนดเป้าหมาย สารคอนทราสต์ หรือเรดิโอเทรเซอร์ นักวิจัยสามารถตรวจสอบเหตุการณ์ทางชีววิทยาซ้ำๆ ในเรื่องเดียวกันเมื่อเวลาผ่านไป

แนวทางนี้แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงขั้นพื้นฐาน:จากกายวิภาคศาสตร์สู่ชีววิทยาและจากการวัดจุดสิ้นสุดไปจนถึงการประเมินตามยาว

ข้อดีเหล่านี้ทำให้การถ่ายภาพโมเลกุลเป็นองค์ประกอบที่สำคัญมากขึ้นในการค้นพบยาสมัยใหม่และการวิจัยเชิงแปล

PET, SPECT และ MRI: ทำความเข้าใจความแตกต่าง

มีการใช้รังสีรักษาหลายอย่างในการศึกษาเกี่ยวกับการถ่ายภาพระดับโมเลกุล โดยแต่ละรังสีมีข้อดีที่แตกต่างกันออกไป ขึ้นอยู่กับคำถามทางวิทยาศาสตร์ที่กำลังพูดถึง

เอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน (PET)

PET ใช้โพซิตรอน-ปล่อยเรดิโอเทรเซอร์เพื่อแสดงภาพกระบวนการทางชีวภาพด้วยความไวที่สูงมาก

การใช้งานทั่วไปได้แก่:

การศึกษาการมีส่วนร่วมเป้าหมาย

การวัดการเข้าใช้ตัวรับ

การถ่ายภาพสารสื่อประสาท

การวิจัยด้านเนื้องอกวิทยา

การติดตามการบำบัดด้วยเซลล์และยีน

การวิเคราะห์การกระจายตัวทางชีวภาพ

เนื่องจาก PET สามารถตรวจจับความเข้มข้นของตัวติดตามได้ในระดับที่ต่ำมาก จึงมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการศึกษาเภสัชจลนศาสตร์และเภสัชพลศาสตร์ในระหว่างการพัฒนายา

เอกซเรย์คอมพิวเตอร์ปล่อยโฟตอนเดี่ยว (SPECT)

SPECT ใช้ไอโซโทปเปล่งรังสีแกมมา-เพื่อสร้างภาพการทำงานสามมิติ-

เมื่อเปรียบเทียบกับ PET โดยทั่วไปแล้ว SPECT จะให้:

ตัวติดตามมีอายุยืนยาวขึ้น

ต้นทุนการถ่ายภาพที่ต่ำกว่า

การเลือกไอโซโทปที่ยืดหยุ่น

โอกาสในการสร้างภาพตามรอยเส้นหลาย-

SPECT ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยโรคหัวใจและหลอดเลือด ระบบประสาท และการอักเสบ และยังคงเป็นวิธีการถ่ายภาพเชิงแปลที่สำคัญ

การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI)

MRI ให้ความคมชัดของเนื้อเยื่ออ่อน-ที่ยอดเยี่ยมและรายละเอียดทางกายวิภาคโดยไม่มีการแผ่รังสี

แม้ว่า MRI ทั่วไปจะเป็นเทคนิคการถ่ายภาพทางกายวิภาคเป็นหลัก แต่วิธีการ MRI ขั้นสูงสามารถให้ข้อมูลเชิงหน้าที่และระดับโมเลกุลได้ ซึ่งรวมถึง:

การถ่ายภาพกำซาบ

การถ่ายภาพแบบแพร่กระจาย

MRI ฟังก์ชั่น (fMRI)

สเปกโทรสโกปีด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRS)

คอนทราสต์เป้าหมาย-การถ่ายภาพที่ได้รับการปรับปรุง

MRI มีคุณค่าอย่างยิ่งในการวิจัยเกี่ยวกับระบบประสาทส่วนกลาง เนื่องจากความสามารถในการมองเห็นโครงสร้างสมองด้วยความละเอียดเชิงพื้นที่สูง ขณะเดียวกันก็ทำให้สามารถประเมินตามยาวซ้ำๆ ได้

กิริยา	ความแข็งแกร่งเบื้องต้น	การใช้งานทั่วไป
สัตว์เลี้ยง	ความไวของโมเลกุลสูงสุด	การมีส่วนร่วมของเป้าหมาย การกระจายตัวทางชีวภาพ การสร้างภาพตัวรับ
สเปค	การเลือกไอโซโทปที่ยืดหยุ่น	การศึกษาการอักเสบ หลอดเลือดหัวใจ และระบบประสาท
เอ็มอาร์ไอ	ความละเอียดทางกายวิภาคสูง	การวิจัยระบบประสาทส่วนกลาง การติดตามโรค การประเมินการทำงาน

เหตุใดการประเมินอุปกรณ์ปลายทางแบบเดิมจึงไม่เพียงพอ

การศึกษาการพัฒนายาแบบดั้งเดิมมักขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์จุดสิ้นสุด รวมถึงการเก็บเนื้อเยื่อ จุลพยาธิวิทยา การตรวจวัดตัวชี้วัดทางชีวภาพ และ-การตรวจชันสูตรศพแม้ว่าวิธีการเหล่านี้ยังคงจำเป็น แต่ก็มีข้อจำกัดหลายประการ

ข้อมูลชั่วคราวที่จำกัด

โดยทั่วไปการวัดจุดสิ้นสุดจะบันทึกจุดเวลาเพียงจุดเดียวเท่านั้น นักวิจัยอาจรู้ว่าผลกระทบทางชีวภาพเกิดขึ้นหรือไม่ แต่ไม่ใช่เมื่อเกิดขึ้น พัฒนาเร็วแค่ไหน หรือผันผวนในระหว่างการรักษาหรือไม่

ข้อกำหนดของสัตว์ขนาดใหญ่

เนื่องจากบ่อยครั้งจำเป็นต้องรวบรวมเนื้อเยื่อหลายจุด การประเมินแต่ละครั้งจึงจำเป็นต้องมีสัตว์แยกกลุ่ม สิ่งนี้จะเพิ่มความซับซ้อนในการศึกษา ต้นทุน และการใช้สัตว์

ไม่สามารถตรวจสอบชีววิทยาแบบไดนามิกได้

การกระจายยา การครอบครองตัวรับ การกระตุ้นภูมิคุ้มกัน และการลุกลามของโรคเป็นกระบวนการแบบไดนามิก การวัดจุดสิ้นสุดจุดเดียวอาจมองข้ามการตอบสนองทางชีวภาพชั่วคราวซึ่งมีความเกี่ยวข้องสูงกับประสิทธิภาพในการรักษา

ความท้าทายในการแปล

การตัดสินใจทางคลินิกหลายอย่างอาศัย{0}ตัวชี้วัดทางชีวภาพจากการถ่ายภาพ เมื่อการศึกษาพรีคลินิกขาดจุดยุติด้านการถ่ายภาพที่เทียบเคียงได้ การแปลจากการศึกษาในสัตว์ทดลองไปเป็นการทดลองในมนุษย์จะยากขึ้น

การถ่ายภาพระดับโมเลกุลช่วยให้สามารถสังเกตการณ์ใน Vivo แบบไดนามิกได้อย่างไร

ข้อดีที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของการถ่ายภาพระดับโมเลกุลคือความสามารถในการประเมินหัวข้อเดียวกันซ้ำๆ ตลอดหลักสูตรการศึกษา วิธีการตามยาวนี้ช่วยให้เข้าใจชีววิทยาของโรคและการตอบสนองต่อการรักษาได้ครบถ้วนยิ่งขึ้น

Molecular Imaging Enables Dynamic In Vivo Observation

การติดตามความก้าวหน้าของโรค

นักวิจัยสามารถติดตามการพัฒนาของโรคได้โดยไม่-รุกล้ำ ช่วยให้เห็นภาพการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาก่อนที่อาการทางคลินิกจะแสดงออกมาอย่างเปิดเผย

การประเมินการกระจายตัวของยา

การถ่ายภาพระดับโมเลกุลช่วยให้มองเห็นได้โดยตรงว่าการรักษาเดินทางไปที่ใดหลังการให้ยา สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับชีววิทยา การบำบัดด้วยแอนติบอดี การบำบัดด้วยเซลล์ การบำบัดด้วยยีน และนาโนการแพทย์

การวัดการมีส่วนร่วมของเป้าหมาย

ความท้าทายที่สำคัญในการพัฒนายาคือการพิจารณาว่าการรักษามีปฏิสัมพันธ์กับเป้าหมายทางชีววิทยาที่ตั้งใจไว้หรือไม่ การถ่ายภาพ PET และ SPECT สามารถวัดปริมาณการเข้าใช้ตัวรับและการมีส่วนร่วมของเป้าหมาย ในวิฟ

การประเมินการตอบสนองทางเภสัชพลศาสตร์

การเปลี่ยนแปลงในตัวชี้วัดทางชีวภาพด้วยการถ่ายภาพสามารถให้หลักฐานเบื้องต้นของกิจกรรมทางชีวภาพก่อนที่จุดสิ้นสุดของประสิทธิภาพแบบดั้งเดิมจะปรากฏชัดเจน

การถ่ายภาพระดับโมเลกุลในการพัฒนายาในระบบประสาทส่วนกลาง

การถ่ายภาพระดับโมเลกุลมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งการวิจัยระบบประสาทส่วนกลาง (CNS)ซึ่งการเข้าถึงเนื้อเยื่อเป้าหมายโดยตรงมักถูกจำกัด วิธีการถ่ายภาพขั้นสูงช่วยให้นักวิจัยสามารถตรวจสอบการอักเสบของระบบประสาท การส่งสัญญาณโดปามิเนอร์จิค พยาธิวิทยาของอะไมลอยด์และเทา การเสื่อมของระบบประสาท ความสมบูรณ์ของ-อุปสรรคของเลือดในสมอง และการแพร่กระจายของยาภายในสมอง

เนื่องจากการพัฒนายามุ่งเน้นไปที่การแพทย์ที่แม่นยำ ชีววิทยา และการรักษาขั้นสูงมากขึ้น การถ่ายภาพระดับโมเลกุลจึงกลายเป็นเครื่องมือในการแปลที่สำคัญ ช่วยลดช่องว่างระหว่างการวิจัยพรีคลินิกและการวิจัยทางคลินิกโดยให้การประเมินเชิงปริมาณ การติดตามติดตามระยะยาวแบบไม่รุกราน- และความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับกลไกการรักษา

ความสามารถในการสร้างภาพระดับโมเลกุลที่ Prisys Biotech

ที่ Prisys Biotech สามารถบูรณาการการศึกษาเกี่ยวกับการถ่ายภาพระดับโมเลกุลเข้าด้วยกันได้การวิจัยเชิงแปลที่ไม่ใช่-ไพรเมตของมนุษย์ (NHP)ผ่านเกรดทางคลินิก-แพลตฟอร์มการถ่ายภาพซึ่งรวมถึงระบบ MRI, CT, PET-CT และ DSA เทคโนโลยีเหล่านี้สนับสนุนการประเมินระยะยาวของการลุกลามของโรค การศึกษาการกระจายตัวทางชีวภาพ การประเมินการมีส่วนร่วมของเป้าหมาย และการพัฒนาตัวชี้วัดทางชีวภาพทางเภสัชพลศาสตร์

Integrated molecular imaging platform-Prisys Biotech — แพลตฟอร์มการถ่ายภาพโมเลกุลแบบผสมผสาน-Prisys Biotech

สำหรับโครงการพัฒนายาในระบบประสาทส่วนกลาง การถ่ายภาพระดับโมเลกุลสามารถใช้ร่วมกับเทคนิคการผ่าตัดทางระบบประสาทขั้นสูงMRI-การนำส่งยาแบบมีคำแนะนำ, การวิเคราะห์พฤติกรรมโดยใช้ AI-และการประเมิน PK/PD ที่ครอบคลุม โดยจัดให้มีกรอบการแปลที่สอดคล้องกับขั้นตอนการวิจัยทางคลินิกอย่างใกล้ชิด

บทสรุป

การถ่ายภาพระดับโมเลกุลได้เปลี่ยนวิธีที่นักวิจัยประเมินวิธีการรักษาโดยพื้นฐาน ด้วยการทำให้เห็นภาพกระบวนการทางชีววิทยาในสิ่งมีชีวิต การวิจัยดังกล่าวจึงขยายขอบเขตไปไกลกว่าการสังเกตทางกายวิภาคและการวัดจุดสิ้นสุด ในขณะที่อุตสาหกรรมยายังคงก้าวหน้าไปสู่การแพทย์แบบแม่นยำ การบำบัดด้วยเซลล์ ยีนบำบัด และการพัฒนาที่ขับเคลื่อนด้วยตัวชี้วัดทางชีวภาพ- การสร้างภาพโมเลกุลจะยังคงเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญในการปรับปรุงความสำเร็จในการแปลและลดความไม่แน่นอนตลอดกระบวนการพัฒนายา

ติดต่อพริซิส ไบโอเทค

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: อะไรคือข้อได้เปรียบหลักของการสร้างภาพโมเลกุลในการพัฒนายา?

ตอบ: การถ่ายภาพระดับโมเลกุลช่วยให้นักวิจัยเห็นภาพกระบวนการทางชีววิทยาในสิ่งมีชีวิตในช่วงเวลาหนึ่ง ช่วยให้สามารถประเมินการลุกลามของโรค การกระจายตัวของยา และการตอบสนองในการรักษาในระยะยาว โดยไม่ต้องใช้ขั้นตอนที่รุกราน

ถาม: การถ่ายภาพโมเลกุลแตกต่างจากการถ่ายภาพทั่วไปอย่างไร?

ตอบ: การถ่ายภาพแบบทั่วไปมุ่งเน้นไปที่โครงสร้างทางกายวิภาคเป็นหลัก ในขณะที่การถ่ายภาพระดับโมเลกุลจะแสดงภาพกระบวนการทางชีวภาพและระดับโมเลกุล เช่น การแสดงออกของตัวรับ เมแทบอลิซึม การอักเสบ และการมีส่วนร่วมของเป้าหมาย

ถาม: เหตุใดการถ่ายภาพโมเลกุลจึงมีความสำคัญในการวิจัยระบบประสาทส่วนกลาง

ตอบ: การถ่ายภาพระดับโมเลกุลช่วยให้เข้าถึงชีววิทยาของสมองได้แบบไม่-รุกล้ำ ทำให้นักวิจัยสามารถประเมินการเสื่อมของระบบประสาท การอักเสบของระบบประสาท ระบบสารสื่อประสาท และการกระจายยาภายในระบบประสาทส่วนกลาง