Estudio clínico exploratorio de la sonda de activación de neutrófilos (NAP) para imágenes moleculares ópticas en pulmones humanos (NAP)

La lesión pulmonar aguda (ALI)/síndrome de dificultad respiratoria del adulto (SDRA) es clínicamente importante (el 16 % de los pacientes con ventilación mecánica adquieren ALI, de los cuales un tercio muere), pero no se ha demostrado que la terapia farmacológica tenga un impacto significativo en el resultado. Esto se debe en parte a la estratificación inadecuada de los pacientes con LPA/SDRA con predominio de neutrófilos y la incapacidad de determinar la actividad de la enfermedad y, por lo tanto, la terapia objetivo.

Molecular Imaging (MI) ofrece una estrategia potencial para visualizar la actividad de los neutrófilos in vivo in situ. De hecho, la FDG PET se ha utilizado para obtener imágenes de la actividad de los neutrófilos, pero no es una modalidad al lado de la cama, y ​​mover a los pacientes en estado crítico a escáneres remotos es peligroso y costoso, y actualmente no existen soluciones de IM 'inteligentes' al lado de la cama que puedan guiar, a nivel celular/ nivel funcional, la vía diagnóstica o terapéutica en pacientes con enfermedad pulmonar inflamatoria. De hecho, en la UCI, existe una necesidad específica de diagnosticar rápidamente a los pacientes con deterioro del intercambio de gases, en particular aquellos con sombra de rayos X de tórax (CXR). Dichos infiltrados de CXR son el resultado de numerosas causas, que incluyen insuficiencia cardíaca, sobrecarga de líquidos, neumonía secundaria y ALI/ARDS. Todos requieren diferentes tratamientos pero, en la actualidad, las opciones para distinguir estas condiciones son severamente limitadas, lo que resulta en una terapia antimicrobiana empírica 'trabuco' y la falta de corrección de la condición primaria. Ahora existe una necesidad apremiante de estratificar rápidamente a dichos pacientes para informar la implementación enfocada de terapias dirigidas específicas.

Los neutrófilos activados y sus productos histotóxicos, en particular la elastasa de neutrófilos humana (HNE), se han implicado específicamente en la patogenia de ALI/ARDS, y existe un interés clínico considerable en nuevos fármacos en esta área. Sin embargo, actualmente no hay forma de determinar rápidamente si los nuevos candidatos terapéuticos están ejerciendo sus efectos predichos in situ en el pulmón humano antes de embarcarse en ensayos clínicos importantes. Tal solución inevitablemente aceleraría el camino de nuevos medicamentos hacia la aplicación clínica.

La solución propuesta: la endomicroscopia láser confocal basada en sonda (pCLE) combinada con la instilación intrapulmonar directa de microdosis (farmacológicamente inactivas y no tóxicas) de una "sonda inteligente" (NAP) altamente específica y sensible detectará la actividad de neutrófilos y la presencia de HNE activa en los pulmones de pacientes ventilados en la UCI.

El propio pCLE proporciona de forma segura imágenes de alta resolución y en tiempo real del pulmón humano con resolución celular in situ. Por sí solo, sin embargo, no proporciona información funcional o molecular. Por lo tanto, los investigadores se han embarcado en un programa de descubrimiento para sintetizar sondas inteligentes altamente sensibles, detectables por pCLE y dirigidas específicamente contra eventos inflamatorios clave. Esto proporciona una nueva dimensión de aplicación clínica para esta tecnología de vanguardia. NAP, el prototipo ahora ha sido validado in vitro e in vivo donde es efectivo a una dosis de < 10 µg y genera una potente señal fluorescente en < 30 segundos. Los objetivos de nuestro estudio piloto son aplicar la utilidad combinada de pCLE y NAP en voluntarios sanos y pacientes con enfermedad pulmonar inflamatoria. El estudio también proporcionará una base prototípica que se puede aplicar a futuras sondas inteligentes, no solo en el pulmón sino en cualquier órgano accesible a la endoscopia.

El criterio principal de valoración será una demostración de prueba de concepto de que esta técnica se puede utilizar para visualizar neutrófilos activados sobre la autofluorescencia de fondo. Otros puntos finales incluyen la seguridad. Los investigadores también evaluarán la activación de los neutrófilos alveolares (mediante broncoscopia) y la actividad de la elastasa en los pacientes. Se espera que la demostración de neutrófilos activados por pCLE en la UCI conduzca directamente a ensayos clínicos en pacientes con ALI/ARDS.