Convalida dell'uso di broncoscopi monouso per il lavaggio broncoalveolare di ricerca (BALval)

Le broncoscopie di ricerca vengono tradizionalmente eseguite utilizzando broncoscopi a fibre ottiche flessibili convenzionali. La tecnica per ottenere il liquido di lavaggio broncoalveolare (BAL) da volontari sani per scopi di ricerca è stata sviluppata dal nostro gruppo dal 1999 ed è stata eseguita in > 1.000 soggetti nel Regno Unito e in Malawi, compresi i volontari sani.

La broncoscopia a fibre ottiche con BAL mediante aspirazione manuale manuale consente la rimozione di cellule non aderenti e fluido di rivestimento polmonare dalla superficie della mucosa. Negli ambienti di ricerca, il BAL consente il campionamento delle risposte innate (macrofagi polmonari), cellulari (cellule B e T) e umorali (immunoglobuline) all'interno del polmone. Ulteriori applicazioni includono la determinazione dei livelli di proteine ​​e farmaci, con quest'ultimo che è un parametro chiave nella fase iniziale dello sviluppo di farmaci "attivi nei tessuti polmonari".

La tecnica BAL utilizza una delicata aspirazione manuale del fluido instillato; questo è progettato per massimizzare il volume BAL restituito e per applicare una forza di taglio minima sugli epiteli ciliati al fine di preservare la struttura e la funzione delle cellule all'interno del fluido BAL. Questa tecnica ha anche lo scopo di preservare la vitalità per facilitare la crescita delle cellule nella coltura ex vivo. La tecnica di ricerca utilizza quindi un volume maggiore di instillato salino normale riscaldato (tipicamente nell'ordine di 200 ml) e impiega l'aspirazione manuale per ridurre il danno cellulare.

Al Royal Liverpool Hospital (RLBUHT) sono stati eseguiti ≥120 BAL di volontari sani. I dati disponibili suggeriscono che da 200 ml di instillato vengono recuperate le seguenti rese in volume: media 100-120 ml, mediana 120-125 ml con ~ 19% di resa BAL <100 ml. La resa in volume BAL preferibile è >100 ml, una resa >150 ml è considerata eccellente; rese >170 ml non sono state registrate. Non esiste una relazione lineare tra la resa della cella e la resa in volume. Nella nostra esperienza, le rese <100 ml sono più propense a portare a effetti collaterali come tosse, dolore toracico e febbre. Si consiglia ai soggetti con rese <100 ml di essere recuperati in posizione laterale sinistra per favorire il drenaggio posturale dell'instillato rimanente. Non sono stati segnalati eventi avversi gravi (SAE); e in particolare non ci sono stati ricoveri post procedura o antibiotici richiesti per sospetta polmonite.

I broncoscopi per intubazione flessibili monouso sono utilizzati in tutti i trust del servizio sanitario nazionale (NHS) del Regno Unito (UK). Sono utilizzati prevalentemente nell'ambito della terapia intensiva e dell'anestesia (teatro) per l'intubazione delle vie aeree sia di emergenza che elettiva. Il broncoscopio flessibile a fibre ottiche con sistema endoscopico sterile monouso con guaina monouso ha il potenziale per essere più conveniente e ridurre il rischio, per quanto trascurabile, di infezione incrociata durante la procedura di sterilizzazione. L'eliminazione della necessità di processi di disinfezione di alto livello tra le procedure riduce i costi di manutenzione (attrezzature e personale) e i tempi di inattività dell'ambito e fornisce la flessibilità più adatta per la ricerca su volontari sani.

Il contenuto di questa proposta di studio è stato rivisto tra pari da due ricercatori associati senior con sede in Malawi e nel Regno Unito che hanno ritenuto validi i criteri di revisione scientifica.

Attualmente molti progetti di scoperta e sviluppo di nuovi farmaci e terapie sono rovinati dall'assenza di robusti modelli preclinici predittivi. Ad esempio, promettenti farmaci anti-tubercolosi (TB) e combinazioni di farmaci sono stati sperimentati clinicamente sulla base degli attuali modelli in vitro e in vivo, solo per scoprire che mancano di efficacia clinica; e al contrario farmaci anti-TBC efficaci come il linezolid hanno avuto un'efficacia scarsa o modesta nei test utilizzando modelli in vitro e in vivo. Per mitigare questi problemi abbiamo quindi sviluppato modelli farmacodinamici dinamici in vitro basati su imaging ad alto contenuto in grado di misurare la crescita tubercolare intracellulare dei macrofagi e i tassi di uccisione. La modellazione farmacodinamica (PD) e farmacocinetica (PK) di questi modelli assomiglia più da vicino alle misurazioni cliniche per l'anti-TBC di prima linea nota; pertanto ora desideriamo sviluppare ulteriormente questa piattaforma in un modello più fisiologico utilizzando macrofagi alveolari (AM) ottenuti da soggetti umani.

Lo scopo dell'utilizzo di AM umani sarà quello di confrontare gli effetti farmacologici di composti anti-TBC noti e nuovi in ​​AM umani con altri modelli in vitro. Questo lavoro ci consentirà di ottenere parametri migliori e più rilevanti dal punto di vista clinico per prevedere l'esito delle dinamiche farmacologiche. Utilizzando gli AM, possiamo valutare l'affidabilità dei nostri attuali sistemi modello e valutare le considerazioni sull'azione del farmaco in campioni di tessuto clinicamente rilevanti. Queste cellule possono quindi essere manipolate ex vivo negli scenari clinici desiderati, ad es. doppia tubercolosi e infezioni da HIV che monitorano le risposte della tubercolosi nel tempo a una gamma di nuovi farmaci e nuove combinazioni di farmaci. I risultati di questi studi saranno utilizzati direttamente per informare nuovi studi clinici sui regimi farmacologici.