পিইটি বায়োডিস্ট্রিবিউশন ইমেজিং ইন নন-মানব প্রাইমেট

পজিট্রন এমিশন টোমোগ্রাফি (পিইটি) একটি রেডিওলেবেলযুক্ত ওষুধ, জীববিজ্ঞান, ন্যানো পার্টিকেল বা সেল থেরাপি একটি জীবন্ত দেহের ভিতরে কোথায় যায় তা পরিমাপ করে। নন-হিউম্যান প্রাইমেট (NHP) গবেষণায়, এর প্রধান সুবিধা হল এমন প্রশ্নের উত্তর দেওয়া যা টার্মিনাল ব্যবচ্ছেদ করতে পারে না: শুধুমাত্র একজন প্রার্থী তার লক্ষ্যে পৌঁছাতে পারে কিনা তা নয়, তবে এটি কোথায় ভ্রমণ করে, ইনজেকশন সাইট থেকে এটি কতদূর ছড়িয়ে পড়ে এবং সময়ের সাথে সাথে সেই প্যাটার্নটি কীভাবে পরিবর্তিত হয়।

এই প্রশ্নগুলি ভ্যাকসিন এবং ন্যানো পার্টিকেল থেরাপির জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ, যেখানে লিম্ফ নোডের মাধ্যমে পথ প্রায়শই নির্ধারণ করে যে কতটা অ্যান্টিজেন ড্রেনিং নোডগুলিতে পৌঁছায় এবং ফলস্বরূপ, ইমিউন প্রতিক্রিয়া কতটা শক্তিশালী।

একটি 2021 কাগজবায়োমেটেরিয়ালসঅনুশীলনে এটি দেখতে কেমন তা দেখিয়েছে। মার্টিন এবং সহকর্মীরা পিইটি প্লাস টিস্যু-স্তরের ফ্লুরোসেন্স ইমেজিংয়ের সাহায্যে রিসাস ম্যাকাকের একটি ন্যানো পার্টিকেল ভ্যাকসিন ট্র্যাক করেছেন, পুরো প্রাণী থেকে শুরু করে পৃথক follicles পর্যন্ত কাজ করে৷ একটি উরুতে ইনজেকশন দেওয়ার পরে, ইনগুইনাল এবং ইলিয়াক লিম্ফ নোডগুলিতে ভ্যাকসিনের সংকেত দেখা যায়, কিছু ইনজেকশন সাইট থেকে 17 সেন্টিমিটার দূরে। টিস্যু স্তরে, ন্যানো পার্টিকেল-প্রদর্শিত এইচআইভি এনভেলপ অ্যান্টিজেন B-কোষের ফলিকলের ভিতরে ফলিকুলার ডেনড্রাইটিক সেল (FDC) নেটওয়ার্কগুলির চারপাশে জড়ো হয়েছিল।

ড্রাগ ডেভেলপারদের জন্য টেকঅ্যাওয়ে: ইমেজিং আপনাকে ইনজেকশন সাইটে যা ঘটবে তার সাথে যেখানে উপাদানটি শেষ হয় তার সাথে সংযোগ করতে দেয়, প্রতিটি সময় বিন্দু খুঁজে বের করার জন্য প্রাণীকে হত্যা না করে।

বায়োডিস্ট্রিবিউশনের কাজ মানে সবসময় নির্ধারিত সময়ে প্রাণীদের হত্যা করা এবং তারপরে টিস্যু পরিমাপ করা: গামা গণনা, অটোরেডিওগ্রাফি, হিস্টোলজি, বা কিছু জৈব বিশ্লেষণাত্মক রিডআউট। প্রতিটি সময় পয়েন্ট একটি ভিন্ন প্রাণী, তাই আপনি শুধুমাত্র একটি স্ন্যাপশট পাবেন।

PET সেই সীমাবদ্ধতাকে সরিয়ে দেয়। আপনি একই প্রাণীকে বারবার চিত্রিত করতে পারেন এবং রেডিওলেবেল সরানো দেখতে পারেন।

প্রিক্লিনিকাল কাজে এই একক ক্ষমতা একবারে বেশ কয়েকটি প্রশ্নের মধ্যে ছড়িয়ে পড়ে: উপাদানটি কোথায় যায়, কত দ্রুত পরিষ্কার হয়, এটি লক্ষ্যে পৌঁছায় কিনা এবং বিতরণ প্রস্তাবিত প্রক্রিয়ার সাথে মেলে কিনা। বিশেষ করে এনএইচপি অধ্যয়নের জন্য, প্রচলিত টিস্যু কাজের সাথে বৈসাদৃশ্য এইরকম দেখায়:

পিইটি টিস্যু বিশ্লেষণের জন্য-স্ট্যান্ড ইন নয়৷ যখন আপনি শারীরবৃত্ত এবং টিস্যু-স্তরের শেষবিন্দুগুলির সাথে পুরো-শরীরের আণবিক ছবিকে যুক্ত করেন তখন এর মান দেখা যায়।

মার্টিনের গ্রুপ লিম্ফ্যাটিক্স চালানোর জন্য একটি সাবইউনিট ভ্যাকসিন তৈরি করেছে: একটি ন্যানো পার্টিকেল (ট্রাইমার-এনপি) এর উপর মাউন্ট করা একটি এইচআইভি খামের ট্রাইমার, একটি লিপিড-কঞ্জুগেটেড CpG অ্যাডজুভেন্ট (amph-CpG) এর সাথে যুক্ত। তারা টিস্যু ফ্লুরোসেন্স ইমেজিংয়ের সাথে PET ব্যবহার করে পুরো-প্রাণীর ছবিকে পৃথক নোডের ভিতরে যা ঘটেছিল তার সাথে সংযুক্ত করতে।

উরুতে ইনজেকশন দেওয়ার পরে, পিইটি প্রধানত ইনগুইনাল এবং ইলিয়াক নোডগুলিতে ভ্যাকসিনটি তুলে নেয়। ইনজেকশন সাইট থেকে 17 সেমি ইলিয়াক নোডগুলিতে সংকেত পৌঁছেছে।

সেই দূরত্ব গুরুত্বপূর্ণ। এটি দেখায় যে আপনি নিকটতম নোডে ইন্ট্রামাসকুলার ড্রেনেজ স্টপ অনুমান করতে পারবেন না। একটি বড় প্রাণীতে, ট্রেসার শারীরবৃত্তীয়ভাবে পৃথক লিম্ফ্যাটিক স্টেশনগুলি অতিক্রম করে যা একটি সাধারণ স্থানীয় নমুনা মিস করবে। এনএইচপি পিইটি এখানে ভ্যাকসিনের কাজে তার স্থান অর্জন করে: এটি জীবন্ত প্রাণীর মধ্যে লিম্ফ্যাটিক বিস্তারের প্রকৃত মাত্রা দেখায়, এর পরিবর্তে যে নোড কেউ সময়ের আগে সংগ্রহ করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে।

টিস্যু ইমেজিংয়ের সাথে PET-এর জুড়ি যেখানে এই গবেষণাটি আকর্ষণীয় হয়ে ওঠে।PET ম্যাক্রো প্যাটার্ন সেট করে: ইনগুইনাল এবং ইলিয়াক নোডগুলিকে প্রধান গ্রহণের সাইট হিসাবে। ফ্লুরোসেন্স ইমেজিং তারপর দেখায় যে কীভাবে ভ্যাকসিনের উপাদানগুলি সেই নোডগুলির মধ্যে বসেছিল। ন্যানো পার্টিকেল-প্রদর্শিত ট্রাইমার B-কোষের ফলিকলে FDC নেটওয়ার্কের প্রান্তের চারপাশে জড়ো হয়েছিল। এই অবস্থানটি জৈবিক বোধগম্য করে: এফডিসি হল লিম্ফয়েড ফলিকলের ভারা এবং গঠন যা জীবাণু কেন্দ্রে অ্যান্টিজেন ধারণ করে।

কিন্তু ইমেজিং কারণ প্রমাণ করে না। গবেষণায় দেখা গেছে এফডিসি নেটওয়ার্কের পাশে বসে থাকা অ্যান্টিজেন; এটি শুধুমাত্র PET থেকে দেখায়নি যে এই লেআউটটি আরও ভাল B-কোষ প্রতিরোধ ক্ষমতা তৈরি করেছে। ইমেজিং আপনাকে বলে যে উপাদানটি কোথায়। সেই অবস্থানটি ইমিউন রেসপন্সকে চালিত করে কিনা তা একটি পৃথক প্রশ্ন, এবং এর উত্তর দেওয়ার জন্য আপনার ইমিউনোলজিক্যাল রিডআউটের প্রয়োজন।

ওয়ার্কফ্লো চেইন একসাথে এই মত:

পিইটি → আঞ্চলিক বিতরণ → টিস্যু ইমেজিং → সেলুলার অবস্থান → ইমিউন বা ফার্মাকোডাইনামিক ফলাফল

প্রতিটি ধাপ আগেরটি নিজে থেকে যা দেখতে পায় না তা যোগ করে।

17 সেমি চিত্রটি এই কাগজ থেকে সকলের মনে রাখা সংখ্যা, কিন্তু এটি শুধুমাত্র প্রসঙ্গে কিছু বোঝায়।

ফলাফলটি এসেছে একটি এইচআইভি ভ্যাকসিন থেকে, একটি সাইটে দেওয়া, রিসাস ম্যাকাকে। ভ্যাকসিনগুলি কীভাবে নিষ্কাশন করে তার জন্য এটি একটি নিয়ম নয় এবং আপনার 17 সেমিকে একটি নির্দিষ্ট শারীরিক দূরত্ব হিসাবে বিবেচনা করা উচিত নয় যা এনএইচপি অধ্যয়ন জুড়ে থাকে। এটি যা দেখায় তা হল দূরবর্তী লিম্ফ্যাটিক গ্রহণ বড় হতে পারে এবং PET এটি পরিমাপ করতে পারে।

যে কেউ একটি ভ্যাকসিন, ন্যানো পার্টিকেল বা ইমিউনোথেরাপি তৈরি করছেন যা লিম্ফের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করে, অনুসন্ধানটি ব্যবহারিক প্রশ্নের স্তুপ উত্থাপন করে: ইনজেকশনের পরে উপাদান পুল কোথায়, কোন নোডগুলি সবচেয়ে বেশি দেখায়, ফর্মুলেশনটি কি প্যাটার্ন পরিবর্তন করে এবং সেই এক্সপোজারটি কি ইমিউন বা ফার্মাকোডাইনামিক প্রভাবের সাথে মিলিত হয় যা আপনি আসলে চান? PET প্রথম কয়েকটি উত্তর দেয়। টিস্যু এবং ইমিউন assays বাকি লুপ বন্ধ আছে.

একটি PET সংকেত কার্যকলাপ হিসাবে একই জিনিস নয়. ক্যামেরা রেডিওনিউক্লাইড দেখতে পায়, যেখানেই যায়: অক্ষত ওষুধ, একটি বিপাক, একটি ক্ষয়প্রাপ্ত টুকরো, বা অন্য কিছু যা এখনও লেবেল বহন করে। আপনি কোনটি দেখছেন তা নির্ভর করে আপনি কীভাবে এটি লেবেল করেছেন তার উপর।

তাই একটি PET বায়োডিস্ট্রিবিউশন অধ্যয়ন কোম্পানি প্রয়োজন. একটি ভ্যাকসিন বা ন্যানো পার্টিকেল প্রোগ্রাম সাধারণত এটিকে সিস্টেমিক PK-এর জন্য রক্তের নমুনা, টিস্যু এক্সপোজারের জন্য নোড স্যাম্পলিং, ইমিউন-কোষের প্রোফাইলিংয়ের জন্য ফ্লো সাইটোমেট্রি, অবস্থানের জন্য ইমিউনোহিস্টোকেমিস্ট্রি, এবং ফার্মাকোডাইনামিক রিডের জন্য কার্যকরী অ্যাসেসের পাশাপাশি চালায়। জীববিজ্ঞান এবং ন্যানো পার্টিকেলগুলির জন্য এটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ, যেখানে ট্রেসার এবং সক্রিয় উপাদান সবসময় সংযুক্ত থাকে না।

লেবেলযুক্ত অণুটি কতক্ষণ চারপাশে থাকে এবং এটি কীভাবে চলে তা মেলাতে রেডিওনিউক্লাইড চয়ন করুন।

সাধারণগুলো,^18F, ^68গা, ^64Cu, ^89Zr, এবং^124I, শারীরিক অর্ধেক-জীবনের বিস্তৃত পরিসর কভার করে।^18Fপ্রায় 110 মিনিটের মধ্যে ক্ষয় হয়,^64Cuপ্রায় 12.7 ঘন্টার মধ্যে,^89Zrপ্রায় 3.27 দিনের মধ্যে। দ্রুত-চলমান ছোট অণুগুলি ছোট-জীবিত আইসোটোপের জন্য উপযুক্ত; অ্যান্টিবডি, ন্যানো পার্টিকেল, এবং অন্যান্য ধীরগতির জীববিজ্ঞানের প্রয়োজন দীর্ঘ-যেমন^89Zrআপনার যত্নশীল উইন্ডো জুড়ে চিত্রযোগ্য থাকার জন্য।

লেবেলিংয়ের জন্যও অণুকে অক্ষত রেখে যেতে হবে। এর আকার, চার্জ, লাইপোফিলিসিটি, বাঁধাই বা স্থায়িত্ব পরিবর্তন করুন এবং এটি যেখানে যায় আপনি পরিবর্তন করতে পারেন। রেডিওলেবেলিংকে অধ্যয়নের নকশা হিসাবে বিবেচনা করুন, স্ক্যান করার আগে টিক দেওয়ার জন্য একটি বাক্স নয়।

NHPs ইঁদুর এবং ক্লিনিকের মধ্যে বসে। এগুলি মানুষের মধ্যে ব্যবহৃত একই মেশিন এবং প্রোটোকলগুলিতে স্ক্যান করার জন্য যথেষ্ট বড়, এবং তাদের শারীরস্থান একটি মাউসের চেয়ে আমাদের কাছাকাছি।

Prisys 'বায়োডিস্ট্রিবিউশন ইমেজিং সার্ভিস প্ল্যাটফর্মক্লিনিকাল-সমতুল্য এমআরআই, সিটি, পিইটি-সিটি, এবং ডিএসএ চালায়, রোগের অগ্রগতি, ওষুধ বিতরণ, কার্যকারিতা, এবং বায়োমার্কারের বারবার পরিমাপের জন্য সেট আপ করা হয়। জন্যআণবিক ইমেজিং, পেঅফ শারীরবৃত্তির বিরুদ্ধে PET পড়তে সক্ষম হচ্ছে: PET/CT কাঠামোর সাথে সিগন্যালকে লাইন করে, এবং MRI নরম টিস্যু বিশদ যোগ করে। এনএইচপি ইমেজিংয়ের পয়েন্টটি নিজেই পিইটি স্ক্যান নয়। এটি সেই চিত্রটিকে ফার্মাকোলজি, জৈব বিশ্লেষণ, প্যাথলজি এবং রোগের মডেলের সাথে যুক্ত করছে।

একটি ভাল এনএইচপি পিইটি অধ্যয়ন একটি প্রশ্ন থেকে শুরু হয়, "চলুন একটি বায়োডিস্ট্রিবিউশন ইমেজ" থেকে নয়।

একটি ভ্যাকসিন বা ন্যানো পার্টিকেলের জন্য, ওয়ার্কফ্লো সাধারণত চলে: উপাদানটির লেবেল এবং QC, প্রয়োজনে একটি বেসলাইন স্ক্যান নিন, পরিচালনা করুন, তারপর সিরিয়াল PET/CT অর্জন করুন, আগ্রহের অঞ্চলগুলি আঁকুন এবং অবশেষে রক্ত, টিস্যু এবং ফার্মাকোডাইনামিক ডেটার সাথে সংখ্যাগুলি বেঁধে দিন৷ ডেটাসেট আপনাকে বলে যে প্রার্থী তার জন্য নির্ধারিত বগিতে পৌঁছেছেন কিনা এবং সময়ের সাথে সাথে এক্সপোজার কীভাবে পরিবর্তিত হয়েছে।

ইমেজিং পুরো প্রাক-ক্লিনিকাল প্রোগ্রাম জুড়ে তার ওজন টানছে: বিতরণ, পিকে, লক্ষ্য ব্যস্ততা, পিডি, কার্যকারিতা, বায়োমার্কার। এনএইচপি-তে প্রান্তটি অনুদৈর্ঘ্য হয়: আপনি প্রতিটি স্ক্যানের জন্য একটি নতুন দল বার্ন করার পরিবর্তে প্রতিটি টাইম পয়েন্টের মাধ্যমে একটি প্রাণীকে অনুসরণ করেন। যখন আপনার আণবিক বা সেলুলার রেজোলিউশনের প্রয়োজন হয় ক্যামেরা আপনাকে দিতে পারে না তখন টার্মিনাল টিস্যু কাজ এখনও তার জায়গা অর্জন করে।

পিইটি ডেটা ভালভাবে পড়া মানে ম্যাপিংয়ের চেয়েও বেশি কিছু যেখানে ড্রাগ গেল। আসল প্রশ্ন হল প্যাটার্নটি আপনার ডিজাইন করা মেকানিজমের সাথে মেলে কিনা।

ড্রেনিং লিম্ফ নোডগুলিকে আঘাত করার জন্য নির্মিত একটি ভ্যাকসিন নিন। PET নিশ্চিত করে যে নোডগুলি আসলে উন্মুক্ত হয়েছে। টিস্যু ইমেজিং দেখায় যেখানে অ্যান্টিজেন তাদের ভিতরে বসে। ইমিউন অ্যাসেস বলে যে সেই অবস্থানটি B-কোষ, টি-সেল, বা অ্যান্টিবডি প্রতিক্রিয়ার সাথে এসেছে কিনা তা আপনি চেয়েছিলেন। চেইন চলে:

প্রশাসন → বিতরণ → লক্ষ্য-টিস্যু এক্সপোজার → সেলুলার অবস্থান → ফার্মাকোডাইনামিক প্রতিক্রিয়া → ফলাফল

এটি যে কোনও জায়গায় ভেঙে ফেলুন এবং গল্পটি আলাদা হয়ে যাবে। একজন প্রার্থী টার্গেটের সাথে জড়িত না হয়েই সঠিক টিস্যুতে পৌঁছাতে পারেন, বা দরকারী কিছু না করেই টিস্যুতে স্তূপ করতে পারেন। PET সেই শৃঙ্খলের একটি লিঙ্ক, শুধুমাত্র তখনই শক্তিশালী যখন ফার্মাকোলজি এবং টিস্যু কাজ এটির সাথে সংযুক্ত থাকে।

PET আপনাকে সময়ের সাথে সাথে একটি নন-মানুষ প্রাইমেটের মাধ্যমে ড্রাগের সরানো দেখার একটি উপায় দেয়, যখন বিতরণটি স্থান বা সময়ে ক্যাপচার করার জন্য টার্মিনাল টিস্যু সংগ্রহের জন্য খুব জটিল হয় তখন সবচেয়ে দরকারী।

মার্টিনের রিসাস অধ্যয়ন একটি পরিষ্কার উদাহরণ: পিইটি ইনগুইনাল এবং ইলিয়াক নোডগুলিতে ভ্যাকসিন গ্রহণ দেখায়, উরুর শট থেকে 17 সেন্টিমিটার দূরে, এবং টিস্যু ফ্লুরোসেন্স ফলিকলে এফডিসি নেটওয়ার্কগুলির চারপাশে ন্যানো পার্টিকেল অ্যান্টিজেন স্থাপন করে।

বিকাশকারীদের জন্য পাঠ হল সম্পূর্ণ অনুবাদমূলক ডেটাসেটের অংশ হিসাবে বায়োডিস্ট্রিবিউশন পড়া, একটি স্বতন্ত্র চিত্র হিসাবে নয়। PET অনুদৈর্ঘ্য সমগ্র-শরীরের দৃশ্য দেয়; সিটি বা এমআরআই শারীরস্থান দেয়; টিস্যু ইমেজিং স্থানীয় বিস্তারিত সমাধান করে; PK/PD, ইমিউন, এবং প্যাথলজি কাজ এর অর্থ কী তা নির্ধারণ করে। ভ্যাকসিন, ন্যানো পার্টিকেলস, ​​বায়োলজিক্স এবং সেল থেরাপির জন্য, সেই সংমিশ্রণটি আপনাকে বলে যে একজন প্রার্থী ক্লিনিকে পৌঁছানোর আগে সত্যিই কীভাবে আচরণ করে।

পড়া প্রস্তাবিত

বিয়ন্ড অ্যানাটমি: ট্রান্সলেশনাল ড্রাগ ডেভেলপমেন্টের জন্য এনএইচপি মডেলগুলিতে আণবিক ইমেজিং - সংবাদ - প্রিসিস

মলিকুলার ইমেজিং বায়োমার্কার: অ্যাডভান্সিং ট্রান্সলেশনাল রিসার্চ অ্যান্ড ড্রাগ ডেভেলপমেন্ট

কেন এনএইচপি মলিকুলার ইমেজিং অনুবাদমূলক পিইটি স্টাডির জন্য গুরুত্বপূর্ণ

আণবিক ইমেজিং কি এবং কেন এটি ড্রাগ উন্নয়নে গুরুত্বপূর্ণ?

এনএইচপি রেডিওনিউক্লাইড বায়োডিস্ট্রিবিউশন স্টাডিজ: ট্রান্সলেশনাল ড্রাগ ডেভেলপমেন্টের জন্য আণবিক ইমেজিং

তথ্যসূত্র

মার্টিন জেটি, হার্টওয়েল বিএল, কুমারপেরুমা এসসি, এবং অন্যান্য। সম্মিলিত পিইটি এবং সম্পূর্ণ-লিম্ফ্যাটিক-টিস্যু ইমেজিং অ-মানুষ প্রাইমেটদের লক্ষ্য করা ভ্যাকসিন।বায়োমেটেরিয়ালস. 2021;275:120868. doi:10.1016/j.biomaterials.2021.120868.

প্রিসিস বায়োটেকের সাথে যোগাযোগ করুন