Validering af brugen af ​​engangsbronkoskoper til forskning i bronkoalveolær lavage (BALval)

Forskningsbronkoskopier udføres traditionelt ved hjælp af konventionelle fleksible fiberoptiske bronkoskoper. Teknikken til at opnå bronkoalveolær skyllevæske (BAL) fra raske frivillige til forskningsformål er blevet udviklet af vores gruppe siden 1999 og er blevet udført i > 1.000 forsøgspersoner i Storbritannien og Malawi, inklusive raske frivillige.

Fibreoptisk bronkoskopi med BAL ved hjælp af manuel håndholdt sugning muliggør fjernelse af ikke-adhærente celler og lungeslimhindevæske fra slimhindeoverfladen. I forskningsmiljøer tillader BAL prøveudtagning af medfødte (lungemakrofag), cellulære (B- og T-celler) og humorale (immunoglobulin) responser i lungen. Yderligere anvendelser omfatter bestemmelse af protein- og lægemiddelniveauer, hvor sidstnævnte er en nøgleparameter i den tidlige fase af 'lungevævsaktiv' lægemiddeludvikling.

BAL-teknikken bruger blid håndholdt sugning af inddryppet væske; dette er designet til at maksimere returneret BAL-volumen og til at anvende minimal forskydningskraft på cilierede epitel for at bevare strukturen og funktionen af ​​celler i BAL-væsken. Denne teknik er også beregnet til at bevare levedygtigheden for at lette væksten af ​​celler i ex vivo kultur. Forskningsteknikken bruger derfor et større volumen af ​​opvarmet normalt saltvandsinstillat (typisk i størrelsesordenen 200 ml) og anvender manuel sugning for at reducere celleskader.

På Royal Liverpool Hospital (RLBUHT) er ≥120 raske frivillige BAL'er blevet udført. Tilgængelige data tyder på, at fra 200 ml instillat opnås følgende volumenudbytter: gennemsnit 100-120 ml, median 120 - 125 ml med ~ 19% af BAL'er, der returnerer <100 ml udbytte. Det foretrukne BAL-volumenudbytte er >100 ml, et udbytte på >150 ml anses for fremragende; udbytter >170 ml er ikke registreret. Der er ingen lineær sammenhæng mellem celleudbyttet og volumenudbytte. Udbytter på <100 ml er efter vores erfaring mere tilbøjelige til at føre til bivirkninger såsom hoste, brystsmerter og feber. Forsøgspersoner med udbytte på <100 ml anbefales at blive restitueret i venstre sideleje for at hjælpe postural dræning af resterende instillat. Der er ikke rapporteret om alvorlige bivirkninger (SAE); og især har der ikke været nogen hospitalsindlæggelser efter proceduren eller nødvendigt med antibiotika for mistanke om lungebetændelse.

Fleksible intubationsbronkoskoper til engangsbrug bruges i hele Storbritannien (UK) National Health Service (NHS) trusts. De bruges overvejende inden for intensiv pleje og anæstesi (teater) til både akutte og elektive luftvejsintubationer. Det fleksible fiberoptiske bronkoskop med sterilt engangsendoskopsystem med engangshylster har potentialet til at være mere omkostningseffektivt og reducere risikoen, uanset hvor ubetydelig, risikoen for krydsinfektion under steriliseringsproceduren. Eliminering af behovet for desinfektion på højt niveau mellem procedurerne reducerer vedligeholdelsesomkostningerne (udstyr og personale) og omfanget af nedetid og giver den fleksibilitet, der er mere egnet til forskning i raske frivillige.

Indholdet af dette studieforslag er blevet peer-reviewet af to seniorforskere med base i Malawi og Storbritannien, som har vurderet, at de videnskabelige vurderingskriterier er forsvarlige.

I øjeblikket er mange nye lægemiddel- og terapeutiske opdagelses- og udviklingsprojekter ødelagt af fraværet af robuste forudsigende prækliniske modeller. For eksempel er lovende anti-tuberkulose (TB) lægemidler og lægemiddelkombinationer blevet klinisk afprøvet baseret på nuværende in vitro og in vivo modeller, kun for at konstatere, at de mangler klinisk effekt; og omvendt effektive anti-TB-lægemidler, såsom linezolid, havde ringe eller beskeden effektivitet ved testning ved brug af in vitro- og in vivo-modeller. For at afbøde disse problemer har vi derfor udviklet dynamiske farmakodynamiske in vitro-modeller baseret på billeddannelse med højt indhold, der er i stand til at måle makrofag intracellulær tuberkulær vækst og drabshastigheder. Farmakodynamisk (PD) og farmakokinetik (PK) modellering af disse modeller ligner mere kliniske målinger for kendt førstelinje anti-TB; Derfor ønsker vi nu at videreudvikle denne platform til en mere fysiologisk model ved at bruge alveolære makrofager (AM'er) opnået fra menneskelige forsøgspersoner.

Formålet med at bruge humane AM'er vil være at sammenligne lægemiddeleffekterne af kendte og nye anti-TB-forbindelser i humane AM'er med andre in vitro-modeller. Dette arbejde vil gøre os i stand til at opnå bedre, mere klinisk relevante parametre til at forudsige resultatet af lægemiddeldynamikken. Ved at bruge AMs kan vi vurdere, hvor pålidelige vores nuværende modelsystemer er, og vurdere overvejelser om lægemiddelvirkning i klinisk relevante vævsprøver. Disse celler kan derefter manipuleres ex vivo til ønskede kliniske scenarier, f.eks. dobbelt TB og HIV-infektioner, der overvåger TB-reaktioner over tid på en række nye lægemidler og nye lægemiddelkombinationer. Resultaterne af disse undersøgelser vil blive brugt direkte til at informere om nye kliniske forsøg med lægemiddelregimer.