Разработка трансляционных лекарств все чаще нуждается в доказательствах, связывающих системное воздействие с распределением в тканях, взаимодействием с мишенью, фармакологической активностью и функциональным ответом. В исследованиях на приматах, не относящихся к человеку (NHP), молекулярная визуализация добавляет слой данных in vivo, которые дополняют традиционные фармакокинетические, фармакодинамические, биомаркерные и гистологические оценки.
На нашем недавнем вебинаре"Молекулярная визуализация в моделях NHP для разработки трансляционных лекарств,"Prisys Biotechnologies обсудила, как мультимодальная визуализация может быть интегрирована с моделями заболеваний NHP для получения продольных данных с пространственным разрешением во время доклинической разработки.
На сессии были представленыДжеймс Сонг, генеральный директор и соучредитель-, который рассказал о роли молекулярной визуализации, процедурах,-направляемых по визуализации, и приложениях от биораспределения и ФК/ФД до целевого взаимодействия и разработки радиофармацевтических препаратов.
Почему молекулярная визуализация важна в исследованиях NHP
Традиционные доклинические измерения собирают информацию в определенные моменты времени исследования. Концентрации в тканях, гистологические данные, биомаркеры и функциональные измерения частично касаются того, как действует лекарство, но они мало что говорят о том, как эти процессы развиваются в пространстве и во времени у одного и того же субъекта.
Молекулярная визуализация устраняет этот пробел, позволяя оценивать отдельные биологические процессы in vivo и в продольном направлении.
При разработке трансляционных лекарств постоянно возникают три вопроса:
- Куда уходит терапия?Визуализация показывает распределение на уровне органов- и тканей-, а также то, как оно меняется с течением времени.
- Достигает ли терапия намеченной цели?Там, где существуют подходящие молекулярные зонды, визуализация может использоваться для исследования локализации мишени, занятости рецептора или других показателей взаимодействия с мишенью.
- Как воздействие связано с биологической реакцией?Измерения, полученные на изображении-, можно считывать вместе с ФК плазмы, биомаркерами ФД и функциональными конечными точками, чтобы получить более комплексную картину действия препарата.
Модели NHP являются здесь полезным инструментом перевода, поскольку их анатомия, физиология и характеристики отдельных заболеваний соединяют традиционные доклинические модели и клинические исследования.
Ценность молекулярной визуализации заключается в добавлении к исследованию пространственной, временной и in vivo информации. Это не замена традиционным измерениям.
Мультимодальная визуализация для трансляционных исследований NHP
Стратегия визуализации должна соответствовать терапевтическому методу, органу-мишени и научному вопросу. Ни одна модальность не отвечает всем потребностям трансляционного исследования.

Платформа мультимодальной визуализации Prisys включает в себяПЭТ/КТ, ОФЭКТ/КТ, МРТ, КТ и цифровая субтракционная ангиография (DSA)и их можно комбинировать в соответствии с целями исследования.
ПЭТ и ОФЭКТ обнаруживают радиоактивно меченные индикаторы и используются для молекулярных и функциональных считываний. МРТ предоставляет анатомическую и функциональную информацию высокого-разрешения и особенно полезна для исследований ЦНС и процедур-под визуальным контролем. КТ добавляет анатомические детали, а DSA визуализирует анатомию сосудов и поддерживает интервенционную работу.
При такой мультимодальной установке визуализация может служить конечной точкой исследования, а в отдельных исследованиях — частью самой экспериментальной процедуры.
Визуализация-Направленная доставка лекарств
Направленная доставка лекарств – это одна из областей, где визуализация играет непосредственную процедурную роль.
Для исследования ЦНСМРТ-управляемая конвекция-улучшенная доставка (CED)поддерживаетточное введение в выбранные области мозга, с визуализацией, документирующей доставку и местное распространение.
Для сосудистых и интервенционных работ,ДПОвизуализирует анатомию сосудов и обеспечивает подтверждение-на основе изображений во время целевых процедур.
Стратегии,-под контролем визуализации, можно адаптировать к анатомическим и фармакологическим требованиям отдельных органов. Это создает единый рабочий процесс, в котором образы поддерживают администрирование, локализацию и последующую оценку распространения.
Мониторинг поведения и безопасности с помощью искусственного интеллекта-
Молекулярная визуализация является одним из компонентов более широкой системы трансляционной оценки. Во время вебинара Prisys также представила свою работу по мониторингу поведения NHP с помощью ИИ.
Анализ на основе видео-выявляет поведенческие характеристики, такие как движение, поза, активность, траектория и положение с течением времени. При длительном отслеживании эти характеристики могут помочь оценить функциональные изменения, связанные с лечением,-и потенциальные сигналы безопасности.
Такие цифровые конечные точки сочетаются с визуализацией, ФК/ФД и традиционными оценками, дополняя набор продольных данных, доступный в исследовании NHP.
Применение молекулярной визуализации в исследованиях NHP
Молекулярная визуализация может ответить на несколько вопросов в процессе разработки лекарств.
Биораспределение
Визуализация предоставляет количественную информацию о том, как терапевтическое средство или индикатор распределяется по органам и тканям с течением времени. В отличие от сбора терминальных тканей, продольная визуализация позволяет проводить повторную оценку у одного и того же субъекта.
Это имеет значение, когда воздействие на ткани и распределение на уровне органов- играют центральную роль в вопросе развития.
Фармакокинетика и фармакодинамика
Кинетику, полученную при визуализации,-можно оценить наряду с обычными ФК плазмы и фармакодинамическими измерениями, что позволяет изучить взаимосвязь между системным воздействием, распределением на уровне тканей- и биологическим ответом.
Эти два подхода измеряют различные аспекты распределения и активности наркотиков, поэтому их обычно используют вместе, а не взаимозаменяемо.
Целевое взаимодействие
Если доступны подходящие зонды для молекулярной визуализации, можно использовать ПЭТ или ОФЭКТ для исследования локализации мишени, занятости рецептора или других показателей взаимодействия с мишенью.
Эти измерения предоставляют пространственную информацию, которую невозможно получить только путем отбора проб плазмы. Их интерпретация зависит от специфики визуализирующего зонда, стабильности маркировки, фармакологии и дизайна исследования.
Токсикологияи безопасность
Визуализация также может использоваться для оценки безопасности, особенно если для исследования важны распределение тканей, накопление органов или-структурные и функциональные изменения, связанные с лечением.
Наблюдения, полученные-по данным визуализации, следует рассматривать наряду с традиционными конечными показателями безопасности и токсикологии, а не как отдельную оценку.
Дозиметрия и радио-тканевая кинетика
При разработке радиофармацевтических препаратов количественные данные ПЭТ или ОФЭКТ позволяют оценитьРаспределение тканей и радиационное воздействие.
Данные визуализации NHP могут способствовать дозиметрии и трансляционной оценке радиотерапевтических-терапевтических средств. Прогноз дозы по-прежнему требует количественного моделирования и учета видовых различий, поведения индикаторов, радиохимии и изучения-конкретных предположений.
Интеграция молекулярной визуализации с моделями заболеваний NHP
Молекулярная визуализация дает больший вклад, когда конечные точки визуализации разрабатываются вместе с соответствующей моделью заболевания и дополнительными биологическими измерениями.
В Prisys молекулярную визуализацию можно интегрировать с моделями заболеваний NHP в рамках программ ЦНС, сердечно-сосудистой, метаболической, почечной и воспалительной программ.
Данная система объединяет несколько уровней доказательств:
Модель заболевания NHP → Визуализация → Биораспределение / Целевое взаимодействие → ФК/ФД → Функциональные и биологические конечные точки
Это позволяет интерпретировать различные типы доказательств в рамках одной и той же структуры перевода, а не полагаться на одно измерение.
Визуализация и традиционная ФК: дополнительные измерения
Один из вопросов, поднятых во время вебинара, заключался в том, может ли молекулярная визуализация заменить традиционный фармакокинетический анализ.В общем, два подхода предоставляют разные типы информации.
Обычный фармакокинетический анализ, такой как измерение концентраций лекарственного средства в плазме методом ЖХ-МС/МС, позволяет количественно оценить системное воздействие. Молекулярная визуализация, основанная на соединении, меченном соответствующим образом радиоактивной меткой, или молекулярном зонде, показывает, куда движется соединение in vivo.
Поэтому визуализацию и традиционную ФК лучше всего рассматривать какдополнительные измерения.
Применяется одно предостережение: точно ли радиометка отражает поведение исходного соединения или соответствующих молекулярных видов. При интерпретации результатов визуализации- необходимо учитывать стабильность метки, метаболизм, специфичность зонда и фармакологию индикатора.
Интегрированная платформа перевода Prisys
Молекулярная визуализация зависит от наличия правильных моделей NHP, экспериментальной инфраструктуры и биологических конечных точек.

Prisys интегрирует несколько возможностей в свою платформу трансляционных исследований NHP:
- Модели заболеваний NHP- Модели NHP, относящиеся к заболеваниям-, в различных терапевтических областях
- Мультимодальная визуализация- ПЭТ/КТ, ОФЭКТ/КТ, МРТ, КТ и DSA
- Визуализация-Управляемая доставка- Подходы, ориентированные на ЦНС и органы-, подкрепленные визуальным контролем
- Интегрированные конечные точки- Визуализация в сочетании с ФК/ФД, биомаркерами и функциональной оценкой
- Применение радионуклидов- Поддержка исследований ПЭТ и ОФЭКТ с использованием радионуклидов, в том числе 18F, 68Ga, 89Zr, 124I, 64Cu, 11C, 131I, 125I и 99mTc.
- Поведенческий мониторинг с помощью искусственного интеллекта-- Продольная оценка поведения и деятельности NHP на основе видео-
Цель состоит в том, чтобы связать биологию NHP с количественными измерениями in vivo и дополнительными биологическими конечными точками, чтобы решения о трансляции основывались на более широкой доказательной базе.
Заключение
Молекулярная визуализация добавляет к исследованиям NHP продольную, пространственно-разрешенную информацию,-полученную из изображений, которую традиционная доклиническая оценка сама по себе не фиксирует.
Его области применения простираются от биораспределения и воздействия на ткани до воздействия на мишени, фармакодинамической оценки, оценки безопасности и радиофармацевтической дозиметрии. Разработанная и интегрированная с моделями заболеваний NHP, традиционными ФК/ФД, биомаркерами и функциональными конечными точками, молекулярная визуализация может дать более полную картину того, как лекарство ведет себя in vivo.
запись вебинара и презентационные материалыдоступны для тех, кто хотел бы изучить эти темы более подробно.
Для получения информации об исследованиях молекулярной визуализации NHP или для обсуждения потенциальной программы трансляционных исследований свяжитесь с командой Prisys Biotechnologies по адресу:bd@prisysbiotech.com.











