Exploiter la demande Bioorthogonal inverse Electron Diels-Alder Cycloaddition pour préalablement visées PET Imaging

Résumé

La cycloaddition de Diels-Alder bioorthogonale à demande d’électrons inverses a été exploitée pour créer une stratégie d’imagerie TEP préciblée efficace et modulaire pour le cancer. Dans ce protocole, les étapes de cette méthodologie sont décrites dans le contexte d’un système modèle utilisant l’anticorps ciblant le cancer colorectal huA33 et un radioligand marqué au Cu ⁶⁴.

Résumé

En raison de leur affinité et de leur spécificité exquises, les anticorps sont devenus des vecteurs extrêmement prometteurs pour l’administration de radio-isotopes aux cellules cancéreuses pour l’imagerie TEP. Cependant, la nécessité de marquer les anticorps avec des radionucléides à longue demi-vie physique entraîne souvent des débits de dose de rayonnement de fond élevés pour les tissus non cibles. Afin de contourner ce problème, nous avons utilisé une stratégie d’imagerie TEP préciblée basée sur la réaction de cycloaddition de Diels-Alder à la demande d’électrons inverses. La méthodologie dissocie l’anticorps de la radioactivité et exploite ainsi les caractéristiques positives des anticorps, tout en évitant leurs inconvénients pharmacocinétiques. Le système est composé de quatre étapes : (1) l’injection d’un conjugué mAb-trans-cyclooctène (TCO) ; (2) une période de localisation pendant laquelle l’anticorps s’accumule dans la tumeur et disparaît du sang ; (3) l’injection de la tétrazine radiomarquée ; et (4) la ligature click in vivo des composants suivie de l’élimination de l’excès de radioligand. Dans l’exemple présenté dans le travail en cours, un radioligand tétrazine marqué ⁶⁴Cu-NOTA et un anticorps humanisé conjugué trans-cyclooctène (huA33) ont été utilisés avec succès pour délimiter les tumeurs cancéreuses colorectales SW1222 avec un contraste élevé entre la tumeur et le bruit de fond. De plus, la méthodologie de préciblage produit des images de haute qualité à seulement une fraction de la dose de rayonnement reçue aux tissus non cibles par des radio-immunoconjugués directement marqués avec ⁶⁴Cu ou ⁸⁹Zr. En fin de compte, la modularité de ce protocole est l’un de ses plus grands atouts, car la fraction transcyclooctène peut être ajoutée à n’importe quel anticorps non internalisant, et la tétrazine peut être attachée à une grande variété de radio-isotopes.

Introduction

Au cours des trente dernières années, la tomographie par émission de positons (TEP) est devenu un outil clinique indispensable dans le diagnostic et le traitement du cancer. Des anticorps ont longtemps été considérés comme des vecteurs prometteurs pour la livraison de radio-isotopes émettant des positrons à des tumeurs en raison de leur affinité exquise et la spécificité de biomarqueurs du cancer. ^1,2 Toutefois, le relativement lents pharmacocinétique in vivo d'anticorps obligatoire l'utilisation de radio-isotopes avec multi-jours demi-vies physiques. Cette combinaison peut donner de fortes doses de rayonnement aux organes non-cibles de pa....

Protocole

ÉTHIQUE DECLARATION: Toutes les expériences in vivo d'animaux décrits ont été réalisés selon un protocole approuvé et selon les directives éthiques de la Memorial Sloan Kettering Cancer Center Institutional Animal Care et l'utilisation Comité (IACUC).

1. Synthèse de Tz-Bn-NOTA

1. Dans un petit récipient de réaction, dissoudre 7 mg NH ₂ Bn-NOTA (1,25 x 10 ^-2 mmol) dans 600 ul NaHCO ₃ tampon (0,1 M, pH 8,1). Vérifier le pH de la solution. Si nécessaire, ajuster le pH de la solution à 8,1 en utilisant de petites fractions aliquotes de 0,1 M de Na ₂....

Résultats

Les trois premières étapes de l'expérience - la synthèse de Tz-Bn-NOTA, la conjugaison du TCO huA33 et le radiomarquage de la Tz-Bn-NOTA construire (figures 3 et 4) - sont très fiables. Dans le cas de la procédure ci-dessus, le produit d'assemblage Tz-Bn-NOTA a été synthétisé avec un rendement élevé et de pureté. L'anticorps huA33 a été modifié avec 4,2 ± 0,6 TCO / mAb et Tz-Bn-NOTA était marqué à ⁶⁴ Cu pour donner le radioligand purifié dans> 99% de pureté rad.......

Discussion

Le principal avantage de cette stratégie d'imagerie par PET préalablement visées, ce est qu'il est capable de délimiter les tumeurs avec la cible et le contraste de l'image en arrière-plan seulement une fraction de la dose de rayonnement d'arrière-plan produit par les anticorps directement marqués. Par exemple, dans le système d'imagerie du cancer colorectal décrit ici, les données provenant des expériences de biodistribution aiguë ont été utilisées pour effectuer des calculs de dosimétrie de la stra.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Tétrazine NHS Ester	Sigma-Aldrich	764701	se conserver à -80 ° ; C
Trans-cyclooctène NHS Ester	Sigma-Aldrich	764523	Se conserve à -80 ° ; C
p-NH2-Bn-NOTA	Macrocycliques	B-601	Stocker à -80 ° ; L