Obtención de imágenes de trombos in vivo con 18F-GP1, un nuevo radiotrazador PET de plaquetas (iThrombus)

Se estimó que las condiciones trombóticas cardiovasculares representaron 1 de cada 4 muertes en todo el mundo en 2010 y son la principal causa de mortalidad mundial. Divididas en trombosis arteriales y venosas, la cardiopatía isquémica y el accidente cerebrovascular isquémico comprenden las principales trombosis arteriales y la trombosis venosa profunda y la embolia pulmonar comprenden las principales trombosis venosas. Aunque tanto los trombos arteriales como los venosos difieren tanto en su etiología como en su fisiopatología, siguen existiendo muchos puntos en común.

La trombosis comienza con daño a la pared vascular. La hemostasia fisiológica se desencadena cuando el colágeno subyacente se expone a las plaquetas circulantes que se unen directamente al colágeno con receptores de superficie de glucoproteína específicos de colágeno. Después de una cascada de señalización inicial que involucra la liberación del factor de von Willebrand, que se une a las plaquetas, las plaquetas se activan, lo que permite la adherencia al sitio de la lesión. Después de la activación, la fosfolipasa A2 modifica la glicoproteína de membrana integrina IIb/IIIa (GP IIb/IIIa) aumentando la capacidad de las plaquetas para unirse al fibrinógeno. Las plaquetas activadas luego cambian de forma de esférica a estrellada, y el fibrinógeno se entrecruza con la glicoproteína IIb/IIIa ayudando a la agregación de más plaquetas y completando la hemostasia primaria. La hemostasia secundaria implica la activación de la cascada de la coagulación a través de vías extrínsecas e intrínsecas y termina con el depósito de fibrina entrecruzada y un trombo maduro.

El proceso hemostático es fluido y dinámico, con cambios constantes en la expresión de proteínas de membrana activadas y factores de coagulación. La expresión plaquetaria de GP IIb/IIIa cae a medida que madura el trombo, por lo que es un objetivo farmacológico para las terapias antitrombóticas. El objetivo de los investigadores es explorar la expresión y distribución de los receptores GP IIb/IIIa en una variedad de condiciones trombóticas enumeradas a continuación que abarcan los sistemas arterial y venoso. Mejorar la comprensión de cómo la presentación clínica se relaciona con la activación plaquetaria en una variedad de condiciones es de vital importancia al decidir los regímenes antitrombóticos apropiados.

1.2.1 Enfermedad coronaria e infarto de miocardio La enfermedad coronaria es la principal causa de muerte en todo el mundo y es responsable de 17,5 millones o el 46 % de todas las muertes no transmisibles en 2012. La mayor parte de la morbilidad y mortalidad cardiovascular es atribuible a la aterosclerosis y trombosis coronaria. La aterosclerosis es el proceso central por el cual las arterias del corazón se estrechan y endurecen debido a la deposición de placas de grasa dentro de la pared de la arteria. Este proceso puede provocar daños en el revestimiento de la arteria, lo que puede causar la formación de un trombo (coágulo) dentro de la arteria que puede ocluir parcial o completamente el flujo de sangre al músculo cardíaco, precipitando así un infarto de miocardio. Esta es la forma más común de ataque cardíaco y responsable de una gran proporción de muertes cardíacas súbitas. Clásicamente se piensa que el trombo en el infarto de miocardio está compuesto predominantemente de plaquetas. Sin embargo, investigaciones recientes han demostrado que el 56 % de los trombos en el infarto de miocardio están compuestos de fibrina con solo un 17 % de plaquetas. El tiempo de isquemia correlacionó positivamente con el contenido de fibrina del trombo y negativamente con el componente plaquetario del trombo. Esto ilustra la interacción dinámica entre las plaquetas y la fibrina a lo largo del tiempo.

1.2.2 Trombosis de válvula cardíaca bioprotésica La trombosis de válvula bioprotésica es una complicación cada vez más reconocida del reemplazo de válvula. Los riesgos para el paciente incluyen la falla temprana de la prótesis que requiere una nueva operación más un accidente cerebrovascular u otra embolia sistémica. Un metanálisis ha estimado que la incidencia de trombosis bioprotésica es de 0,03 por 100 años-paciente, siendo el riesgo de embolia más alto en los primeros 3 meses posteriores al implante. La composición de la trombosis de la válvula protésica varía según el tipo de válvula y el tiempo desde la inserción. Curiosamente, en el ensayo controlado aleatorizado MISTRAL-C, el 50% de los eventos tromboembólicos agudos dentro de los 3 días posteriores a la inserción transcatéter de la válvula aórtica fueron trombos de plaquetas y fibrina, no restos calcificados de la raíz aórtica. La tromboembolia fue menos frecuente en los que recibieron tratamiento anticoagulante que en los antitrombóticos, lo que sugiere un predominio de fibrina. Se encontraron resultados similares en un gran registro de más de 25 000 pacientes que se sometieron a la inserción quirúrgica de una válvula bioprotésica. La warfarina más aspirina fue más eficaz que la aspirina sola para prevenir los eventos tromboembólicos y la muerte.

1.2.3 Enfermedad tromboembólica venosa La embolia pulmonar es una afección cardiovascular común con una alta morbilidad y mortalidad. La embolización de una trombosis venosa de las venas profundas de los miembros inferiores o de la pelvis es la etiología en más del 90% de los eventos. La formación de trombos se desencadena por la activación intravascular de la coagulación y el depósito intraluminal de fibrina mediado por trombina. Se cree que los glóbulos rojos (GR) se incorporan a los trombos venosos a través de la captura pasiva en la red de fibrina en crecimiento, lo que culmina en la producción de un trombo venoso rico en glóbulos rojos y fibrina. El tratamiento tanto para la TVP como para la EP reduce la mortalidad y la profilaxis secundaria con anticoagulación es eficaz para prevenir otros eventos. La prueba de imagen clínicamente aplicada con mayor frecuencia para la visualización de la sospecha de TEP es la angiografía pulmonar por TC (CTPA, por sus siglas en inglés). Para la TVP, se puede utilizar una variedad de modalidades de imagen (US, CT o MR) con ultrasonido como la investigación de primera línea más común.

1.2.4 Accidente cerebrovascular y ataque isquémico transitorio (AIT) El accidente cerebrovascular y el AIT son las principales causas de muerte y morbilidad evitables en todo el mundo. Se cree que la composición del trombo depende de la fuente (cámara cardíaca o arteria de la cabeza o el cuello) y el tiempo desde el evento. Es probable que los trombos con predominio de fibrina sean más refractarios a los fármacos trombolíticos, al igual que la presencia de características histopatológicas crónicas en los coágulos, como la endotelización y la calcificación. El diagnóstico se basa en la presentación clínica seguida de una tomografía computarizada o una resonancia magnética del cerebro con una evaluación de la estenosis carotídea por ecografía o resonancia magnética realizada posteriormente para determinar el riesgo de eventos futuros.

1.2.5 COVID-19 La pandemia de COVID-19 ha resultado en una gran mortalidad y morbilidad. Se han planteado preocupaciones clínicas constantes en la literatura publicada, los medios de comunicación y las redes sociales con respecto a los eventos tromboembólicos que afectan la microvasculatura y los vasos grandes. Esto ha recibido una atención generalizada y ha llevado al uso informado de regímenes de anticoagulación profilácticos o terapéuticos, o incluso fibrinólisis, fuera de los protocolos e indicaciones estándar en ausencia de evidencia firme de beneficio clínico, tal es la preocupación. Dada su sensibilidad para detectar plaquetas activadas, que según nuestros datos piloto puede ser superior a otras modalidades de imágenes en algunos entornos, la TEP-TC con 18F-GP1 puede ofrecer un método adecuado para examinar la asociación propuesta entre la COVID-19 y la enfermedad tromboembólica.

1.3 Comprensión de la biología plaquetaria Dado que la agregación plaquetaria es un componente principal de los trombos tanto arteriales como venosos, los investigadores proponen explorar si un ligando radiomarcado (18F-GP1) del receptor de glicoproteína IIb/IIIa (GPIIb/IIIa) puede detectar plaquetas activadas en el trombo. . Los receptores GPIIb/IIIa median la adherencia y agregación plaquetaria. Se expresan en mayor número y asumen una mayor conformación de unión a ligandos en la activación que se une a ligandos de proteínas, incluidos el factor de von Willebrand y el fibrinógeno. Esto permite el puente y la agregación de plaquetas. En consecuencia, representan un objetivo atractivo para la formación de imágenes de trombos agudos. Esperamos identificar plaquetas activadas en los cinco grupos presentados anteriormente. La identificación de plaquetas activadas en todas las condiciones mejorará aún más nuestra comprensión del papel de este receptor en la trombosis tanto arterial como venosa y cómo la terapia antitrombótica influye en la expresión.

1.4 Inhibición de la glicoproteína IIb/IIIa Tres inhibidores intravenosos de la glicoproteína plaquetaria (GP) IIb/IIIa se han estudiado ampliamente y están disponibles para uso clínico: abciximab, tirofibán y eptifibatida. El abciximab es un anticuerpo monoclonal dirigido contra el receptor, mientras que el tirofibán y la eptifibatida son inhibidores del receptor sin anticuerpos de alta afinidad.

La terapia antiplaquetaria con inhibidores intravenosos de GP IIb/IIIa se ha evaluado en pacientes con síndrome coronario agudo (SCA) y en aquellos sometidos a implantación de stent intracoronario y accidente cerebrovascular, pero no a TVP/EP o implante de válvula protésica.

Los metanálisis han evaluado el uso de inhibidores intravenosos de glicoproteína (GP) IIb/IIIa en una variedad de entornos relacionados con la enfermedad coronaria. El impacto de los inhibidores intravenosos de GP IIb/IIIa en los resultados clínicos se evaluó en un análisis combinado de 21 ensayos que involucraron a varios grupos de pacientes con cardiopatía isquémica. El inhibidor de GP IIb/IIIa redujo el punto final combinado de muerte, infarto de miocardio (IM) no fatal o revascularización urgente a los 30 días en los siguientes grupos de pacientes:

• Los que se someten a una intervención coronaria percutánea (ICP)
• Aquellos con infarto de miocardio sin elevación del ST (NSTEMI)
• Aquellos con IM con elevación del ST (IAMCEST) tratados con angioplastia coronaria transluminal percutánea (ACTP). Sin embargo, estos ensayos se realizaron en gran parte antes del uso rutinario de stents liberadores de fármacos y terapia antiplaquetaria oral dual con aspirina y un bloqueador del receptor plaquetario P2Y12. En resumen, el papel de los inhibidores de P2Y12 ha disminuido el papel de la terapia con GP IIb/IIIa en la enfermedad coronaria, aunque sigue siendo importante en algunos subgrupos de pacientes. Nuestro objetivo es explorar la expresión de plaquetas activadas dentro de la enfermedad coronaria estable e inestable y cómo la PCI y el uso de fármacos antitrombóticos (inhibidores de P2Y12 y GPIIb/IIIa) median la expresión.

En la enfermedad del ictus, un único ensayo controlado aleatorizado (SaTIS) realizado en el ictus isquémico moderado demostró una reducción significativa de la mortalidad a los 5 meses con tirofibán en comparación con el placebo. Es importante destacar que no hubo diferencias en la hemorragia mayor. Los investigadores tienen como objetivo explorar la expresión de GPIIb/IIIa en el accidente cerebrovascular y el AIT y explorar cómo puede diferir en el trombo embolizado en comparación con la placa culpable.

Se desconoce la eficacia de la inhibición de GPIIb/IIIa en la inserción reciente de válvula bioprotésica y TVP/PE. Nuestro objetivo es explorar la expresión de plaquetas activadas en ambas condiciones para comprender si la inhibición de GPIIb/IIIa puede ser un tratamiento potencialmente útil.

1.5 Antecedentes de 18F-GP1 GP1 es un ligando de la clase de molécula fiban que tiene una alta afinidad por el receptor de glicoproteína IIb/IIIa; altamente expresado en plaquetas activadas. Es un objetivo excelente para obtener imágenes de trombos arteriales con un gran componente de plaquetas activadas. Después de un proceso de purificación posterior de radiofluoración de 2 pasos, 18F-GP1 se puede utilizar para la obtención de imágenes PET.

18F-GP1 se ha sometido a una evaluación preclínica y clínica de fase 1 que demuestra una alta afinidad por GPIIb/IIIa, el receptor clave para la agregación plaquetaria. Se une de manera estable y específica a los trombos humanos arteriales, venosos e intracardíacos in vivo. La unión no se ve alterada de forma crucial por el tratamiento anticoagulante (aspirina y heparina).

En el reciente estudio de fase 1, 18F-GP1 demostró una alta tasa de detección de focos tromboembólicos en 20 pacientes con trombos venosos profundos (TVP) recientemente formados y tromboémbolos pulmonares. El trazador también se desempeñó favorablemente con respecto a su perfil metabólico, farmacocinético y dosimétrico. No hubo eventos adversos significativos en ninguno de los 20 participantes reclutados.

1.6 Objetivos del estudio

Nuestro objetivo es examinar la expresión del receptor de glicoproteína IIb/IIIa en:

1. Trombo intracoronario tras infarto de miocardio espontáneo
2. Trombo intracoronario después de la inserción rutinaria de un stent.
3. Trombosis de válvulas cardíacas bioprotésicas (válvulas quirúrgicas o transcatéter).
4. Enfermedad tromboembólica venosa en pacientes con trombosis venosa profunda y embolia pulmonar confirmadas recientemente.
5. Trombo carótido y cerebral en pacientes con ictus y AIT. Esto mejoraría nuestra comprensión de la incidencia, las consecuencias y la historia natural de la activación plaquetaria dentro de la trombosis cardiovascular.

1.7 Hipótesis de Investigación

La expresión del receptor GPIIb/IIIa varía según la afección trombótica, que incluye venosa (TVP/EP) versus arterial (IM/accidente cerebrovascular), in situ (IM) versus embólica (accidente cerebrovascular, EP) y material protésico (stents y válvulas) versus tejido nativo enfermo ( IM, ictus, TVP/PE).

1.8 Justificación del estudio Hasta la fecha, los investigadores han empleado con éxito un radiotrazador (18F-fluoruro de sodio) como marcador de inflamación necrótica en la aterosclerosis humana. La unión de 18F-GP1 a plaquetas activadas en trombos venosos y arteriales ya se ha demostrado en estudios preclínicos y en un ensayo de fase 1 en humanos. Si tiene éxito, este estudio definiría el papel del receptor de glicoproteína IIb/IIIa dentro de la trombosis in vivo en una variedad de enfermedades cardiovasculares.