Monitoraggio delle cellule mononucleari del sangue periferico con la risonanza magnetica al fluoro (TRACK)

Background: nessuno degli agenti di etichettatura delle cellule MRI di livello Good Manufacturing Practices (GMP) attualmente disponibili è approvato per l'uso in Canada. Esiste una preparazione di grado GMP di nanoparticelle di ossido di ferro disponibile in commercio ma non è adatta per etichettare le popolazioni di cellule immunitarie che i ricercatori sono interessati a monitorare in vivo. I ricercatori hanno, invece, scelto di sviluppare il perfluorocarburo 19F di grado GMP disponibile in commercio, noto come Cell Sense, allo scopo di monitorare le terapie vaccinali basate su cellule immunitarie in vivo. Questo agente è stato utilizzato con successo in uno studio clinico di fase I negli Stati Uniti ed è approvato per un secondo studio di reclutamento in corso, sotto la supervisione della FDA.

L'agente di tracciamento cellulare Cell Sense (CS-1000) è un tracciante inerte, non metabolizzabile. Poiché il CS-1000 viene assorbito e incorporato nella cellula, le tradizionali analisi farmacodinamiche e farmacocinetiche negli animali e nell'uomo non sono appropriate, poiché l'adsorbimento e la biodistribuzione varieranno con il tipo di cellula e pertanto non sono state eseguite. Gli studi in vitro sulla tossicità nei confronti di vari tipi cellulari non hanno evidenziato effetti avversi sulle varie funzioni cellulari. È stato inoltre dimostrato che Cell Sense non è mutageno utilizzando i test Ames e Forward timidina chinasi (TK). È stata osservata una certa irritazione cutanea limitata quando Cell Sense è stato iniettato per via intradermica nei ratti più di 2.500 volte più di quanto previsto per essere iniettato al massimo negli esseri umani.

Esempi di etichette per il tracciamento delle cellule MRI includono nanoparticelle di ossido di ferro superparamagnetiche e composti contenenti 19F come i perfluorocarburi. Il vantaggio di utilizzare la risonanza magnetica cellulare per tracciare le cellule è che viene utilizzato un tracciante non radioattivo adatto per studi longitudinali. La risonanza magnetica offre immagini 3D con uno straordinario contrasto dei tessuti molli. L'ulteriore vantaggio dell'utilizzo del 19F rispetto agli agenti a base di ferro è che il 19F è un agente di marcatura cellulare di contrasto positivo e facilmente quantificabile. Inoltre, negli esseri umani non esiste alcun segnale MRI di fondo 19F, mentre la MRI che coinvolge il ferro può essere confusa da diversi artefatti di imaging ed è un agente di contrasto negativo difficile da quantificare con precisione. I ricercatori sono particolarmente interessati a sapere se le cellule immunitarie arrivano negli organi linfoidi secondari come i linfonodi.

Progettazione dello studio:

Studio di fase I in aperto, con dosaggio incrementale, in un unico centro che arruolerà (a) 6 adulti sani e (b) 6 pazienti affetti da cancro alla prostata.

Tre adulti sani e tre pazienti affetti da cancro alla prostata verranno arruolati nella prima coorte. Il sangue intero (150 ml) sarà ottenuto mediante venipuntura. Dopo l'elaborazione del sangue per ottenere cellule mononucleate del sangue periferico (PBMC), metà delle PBMC verranno trattate con Cell Sense per 8-24 ore. Data la robustezza dei nostri dati utilizzando 5 donatori durante le prove a secco, i ricercatori non propongono di confrontare cellule etichettate e non etichettate come criteri di rilascio. Tuttavia, gli investigatori raccoglieranno questi dati a scopo informativo e di ricerca. Tre milioni (3 x 106) PBMC autologhi marcati con Cell Sense verranno somministrati per via intradermica ai soggetti della coorte 1. I tre adulti sani e i 3 soggetti affetti da cancro alla prostata verranno testati contemporaneamente.

Se non si osservano eventi avversi di grado 2 o superiore con la prima coorte, si procederà all'arruolamento simultaneo per reclutare un secondo gruppo di 3 soggetti adulti sani e il secondo gruppo di 3 pazienti affetti da cancro alla prostata. La seconda coorte di soggetti sarà sottoposta allo stesso disegno ma con un aumento della dose a 2-3 x 107 PBMC autologhi marcati con Cell Sense somministrati per via intradermica.

Endpoint:

Endpoint primari:

Determinare la fattibilità dell'utilizzo di Cell Sense per rilevare e monitorare la migrazione delle PBMC negli esseri umani

Endpoint secondari:

• Confermare e ottimizzare ulteriormente il rilevamento del sensore cellulare 19F e i parametri di imaging anatomico dell'idrogeno-1 (1H) per l'imaging utilizzando la doppia bobina 19F/1H.
• Determinare se è possibile rilevare la migrazione delle PBMC marcate con Cell Sense al linfonodo drenante.
• Determinare se i linfonodi nell'area di interesse sottoposta a imaging cambiano di dimensione sul lato iniettato rispetto al lato controlaterale.
• Quantificare il numero di PBMC marcati con Cell Sense rilevati.
• Valutare i parametri di sicurezza (tossicità) come definiti da:
• eventi avversi.
• eventi avversi gravi.
• cambiamenti nelle determinazioni di laboratorio e nei parametri dei segni vitali valutati mediante anamnesi, esame fisico e test clinici di laboratorio.

Le seguenti categorie verranno utilizzate per classificare eventuali eventi avversi:

• Grado 1: non interferisce con l'attività quotidiana,
• Grado 2: interferisce con l'attività quotidiana, non è richiesto alcun trattamento, ad eccezione del paracetamolo,
• Grado 3: impedisce l'attività quotidiana o richiede un trattamento.
• Grado 4: pericolo di vita

Le linee guida NIH e FDA (o CTCAE v 4.0) verranno utilizzate per determinare la gravità degli eventi avversi