Новый меченый радионуклидом молекулярный зонд позволяет визуализировать активность врожденного иммунитета в реальном времени

Исследователи из Онкологического центра им. М. Д. Андерсона Техасского университета разработали новый меченый радионуклидом молекулярный зонд, способный селективно реагировать с определенными высокоэнергетическими радикалами, характерными для активности врожденного иммунитета. Это может позволить неинвазивно отслеживать воспаление в реальном времени с помощью позитрон-эмиссионной томографии (ПЭТ).

Доклиническое исследование, опубликованное в Nature Biotechnology, использует новые химические методы для синтеза 4-[¹⁸F]Фтор-1-Нафтола ([¹⁸F]4FN) в качестве нового репортера активности миелопероксидазы (MPO) — ключевого фермента, активного в реакции врожденного иммунитета. Молекула может помочь точно определить области воспаления при различных клинических состояниях: воспалительных заболеваниях, инфекциях и побочных эффектах, связанных с иммунотерапией.

"Наш зонд настроен на воспаление, опосредованное высокоэнергетическими радикалами, что дает потенциал для селективного мониторинга активации врожденного иммунитета", — сказал автор-корреспондент Дэвид Пивника-Вормс.

Врожденный иммунный ответ — первая линия защиты организма. Им в значительной степени управляют миелоидные клетки (нейтрофилы, макрофаги, NK-клетки). Миелопероксидаза — высококонсервативный фермент врожденного иммунитета в этих клетках. Он активируется перекисью водорода (H₂O₂) для производства высокоэнергетических радикалов, уничтожающих патогены.

Исследовательская группа под руководством Федерики Писанески и Сета Т. Гэммона сосредоточилась на активности MPO, чтобы создать репортер, специфичный для врожденного иммунитета. Используя новые методы химического синтеза, команда создала [¹⁸F]4FN. Эта меченая молекула селективно связывается с близлежащими белками и клетками, когда она окисляется MPO плюс H₂O₂, но не одним только H₂O₂.

Исследователи оценили потенциал [¹⁸F]4FN как инструмента для in vivo ПЭТ-визуализации на нескольких лабораторных моделях воспаления. Зонд успешно визуализировал воспаление при:

• остром токсическом шоке,
• артрите,
• контактном дерматите.

Результаты также предполагают, что [¹⁸F]4FN является более специфичным и надежным репортером воспаления, чем другие клинически используемые ПЭТ-агенты, например, фтордезоксиглюкоза ([¹⁸F]ФДГ).

"Такой инструмент мог бы использоваться для выявления многоочаговых зон воспаления, позволяя врачам вмешаться до прогрессирования болезни или отслеживать разрешение симптомов во время терапии", — отметил Пивника-Вормс.

Исследовательская группа обсуждает с клиническими партнерами тестирование конкретных применений [¹⁸F]4FN. Первое исследование, находящееся на рассмотрении FDA для регистрации исследуемого нового препарата и одобрения институционального наблюдательного совета, будет оценивать [¹⁸F]4FN как ранний биомаркер иммуно-опосредованных нежелательных явлений у пациентов, получающих ингибиторы иммунных контрольных точек.