Validering av bruk av engangsbronkoskop for forskning på bronkoalveolær lavage (BALval)

Forskningsbronkoskopier utføres tradisjonelt ved bruk av konvensjonelle fleksible fiberoptiske bronkoskoper. Teknikken for å skaffe bronkoalveolær skyllevæske (BAL) fra friske frivillige for forskningsformål har blitt utviklet av vår gruppe siden 1999 og har blitt utført i > 1000 forsøkspersoner i Storbritannia og Malawi, inkludert friske frivillige.

Fibreoptisk bronkoskopi med BAL ved bruk av manuell håndsuging muliggjør fjerning av ikke-adherente celler og lungeslimhinnevæske fra slimhinneoverflaten. I forskningsmiljøer tillater BAL prøvetaking av medfødte (lungemakrofag), cellulære (B- og T-celler) og humorale (immunoglobulin) responser i lungen. Ytterligere bruksområder inkluderer å bestemme protein- og medikamentnivåer, hvor sistnevnte er en nøkkelparameter i tidlig fase av "lungevevsaktivt" legemiddelutvikling.

BAL-teknikken bruker skånsom håndholdt suging av instillert væske; dette er designet for å maksimere returnert BAL-volum, og for å påføre minimum skjærkraft på cilierte epitel for å bevare strukturen og funksjonen til cellene i BAL-væsken. Denne teknikken er også ment å bevare levedyktigheten for å lette veksten av celler i ex vivo-kultur. Forskningsteknikken bruker derfor et større volum av oppvarmet normalt saltvannsinstillat (vanligvis i størrelsesorden 200 ml) og bruker manuell suging for å redusere celleskade.

Ved Royal Liverpool Hospital (RLBUHT) er ≥120 friske frivillige BALs utført. Tilgjengelige data tyder på at fra 200 ml instillat blir følgende volumutbytter hentet: gjennomsnittlig 100-120 ml, median 120 - 125 ml med ~ 19 % av BAL-ene som returnerer <100 ml utbytte. Det foretrukne BAL-volumutbytte er >100 ml, et utbytte på >150 ml anses som utmerket; utbytter >170 ml er ikke registrert. Det er ingen lineær sammenheng mellom celleutbytte og volumutbytte. Avlinger på <100 ml er etter vår erfaring, mer sannsynlig å føre til bivirkninger som hoste, brystsmerter og feber. Personer med utbytte på <100 ml anbefales å bli gjenvunnet i venstre sidestilling for å hjelpe postural drenering av gjenværende instillat. Det er ikke rapportert om alvorlige bivirkninger; og spesielt har det ikke vært behov for sykehusinnleggelser etter prosedyren eller antibiotika for mistenkt lungebetennelse.

Engangs fleksible intubasjonsbronkoskoper brukes i hele Storbritannias (UK) National Health Service (NHS) truster. De brukes hovedsakelig innenfor intensivbehandling og anestesi (teater) for både nødstilfelle og elektiv luftveisintubasjon. Det fleksible fiberoptiske bronkoskopet med sterilt engangsendoskopsystem med engangshylster har potensial til å være mer kostnadseffektivt og redusere risikoen, uansett hvor ubetydelig, for kryssinfeksjon under steriliseringsprosedyren. Å eliminere behovet for desinfeksjon på høyt nivå mellom prosedyrene reduserer vedlikeholdskostnadene (utstyr og personale), og omfanget av nedetid og gir fleksibiliteten som er mer egnet for forskning på friske frivillige.

Innholdet i dette studieforslaget har blitt fagfellevurdert av to seniorforskere med base i Malawi og Storbritannia som har ansett at kriteriene for vitenskapelig vurdering er forsvarlige.

For tiden er mange nye medisin- og terapeutiske oppdagelses- og utviklingsprosjekter ødelagt av fraværet av robuste prediktive prekliniske modeller. For eksempel har lovende medisiner mot tuberkulose (TB) og medikamentkombinasjoner blitt klinisk utprøvd basert på gjeldende in vitro og in vivo modeller, bare for å finne at de mangler klinisk effekt; og omvendt effektive anti-TB-legemidler som linezolid hadde dårlig eller beskjeden effekt ved testing ved bruk av in vitro- og in vivo-modeller. For å dempe disse problemene har vi derfor utviklet dynamiske farmakodynamiske in vitro-modeller basert på høyinnholdsavbildning som er i stand til å måle makrofager intracellulær tuberkulær vekst og drepingshastigheter. Farmakodynamisk (PD) og farmakokinetikk (PK) modellering av disse modellene ligner mer på kliniske målinger for kjente førstelinje anti-TB; Derfor ønsker vi nå å videreutvikle denne plattformen til en mer fysiologisk modell ved å bruke alveolære makrofager (AM) hentet fra menneskelige individer.

Hensikten med å bruke humane AM-er vil være å sammenligne legemiddeleffektene av kjente og nye anti-TB-forbindelser i humane AM-er med andre in vitro-modeller. Dette arbeidet vil gjøre oss i stand til å oppnå bedre, mer klinisk relevante parametere for å forutsi utfallet av legemiddeldynamikk. Ved å bruke AMs kan vi vurdere hvor pålitelige våre nåværende modellsystemer er, og vurdere vurderinger av medikamentvirkning i klinisk relevante vevsprøver. Disse cellene kan deretter manipuleres ex vivo til ønskede kliniske scenarier, f.eks. dobbel TB og HIV-infeksjoner som overvåker TB-responser over tid på en rekke nye medikamenter og nye medikamentkombinasjoner. Resultatene fra disse studiene vil bli brukt direkte til å informere om nye kliniske studier på legemiddelregimer.