Eksploracyjne badanie kliniczne sondy aktywacji neutrofilów (NAP) do optycznego obrazowania molekularnego w płucach ludzkich (NAP)

Ostre uszkodzenie płuc (ALI)/zespół ostrej niewydolności oddechowej dorosłych (ARDS) ma znaczenie kliniczne (16% pacjentów wentylowanych mechanicznie nabywa ALI, z czego jedna trzecia umiera), jednak nie wykazano, aby terapia farmakologiczna miała znaczący wpływ na wyniki. Wynika to częściowo z nieodpowiedniego rozwarstwienia pacjentów z ALI/ARDS z przewagą neutrofili oraz niemożnością określenia aktywności choroby, a tym samym terapii celowanej.

Obrazowanie molekularne (MI) oferuje potencjalną strategię wizualizacji aktywności neutrofili in vivo in situ. Rzeczywiście FDG PET był używany do obrazowania aktywności neutrofili, ale nie jest to metoda przyłóżkowa, a przenoszenie krytycznie chorych pacjentów do zdalnych skanerów jest niebezpieczne i kosztowne, a obecnie nie ma „inteligentnych” rozwiązań MI, które mogłyby kierować, na poziomie komórkowym/ poziom funkcjonalny, ścieżka diagnostyczna lub terapeutyczna u pacjentów z chorobą zapalną płuc. Rzeczywiście, na OIOM istnieje specyficzna potrzeba szybkiego diagnozowania pacjentów z pogarszającą się wymianą gazową, szczególnie tych z zacienieniem w RTG klatki piersiowej (CXR). Takie nacieki CXR wynikają z wielu przyczyn, w tym niewydolności serca, przeciążenia płynami, wtórnego zapalenia płuc i ALI/ARDS. Wszystkie wymagają innego leczenia, ale obecnie możliwości rozróżnienia tych stanów są poważnie ograniczone, co skutkuje empiryczną terapią przeciwdrobnoustrojową „garłaczy” i brakiem korekty stanu pierwotnego. Istnieje obecnie pilna potrzeba szybkiego rozwarstwienia takich pacjentów w celu poinformowania o ukierunkowanym wdrożeniu określonych terapii celowanych.

Aktywowane neutrofile i ich produkty histotoksyczne, zwłaszcza ludzka elastaza neutrofilowa (HNE), są szczególnie zaangażowane w patogenezę ALI/ARDS i istnieje duże zainteresowanie kliniczne nowymi lekami w tej dziedzinie. Jednak obecnie nie ma możliwości szybkiego określenia, czy nowi kandydaci terapeutyczni wywierają przewidywane efekty in situ w ludzkich płucach przed rozpoczęciem dużych badań klinicznych. Takie rozwiązanie nieuchronnie przyspieszyłoby drogę nowych leków do zastosowań klinicznych.

Proponowane rozwiązanie: laserowa endomikroskopia konfokalna z użyciem sondy (pCLE) połączona z bezpośrednim dopłucnym podaniem mikrodawek (farmakologicznie nieaktywnych i nietoksycznych) wysoce specyficznej i czułej „inteligentnej sondy” (NAP) wykryje aktywność neutrofili i obecność aktywnego HNE w płucach wentylowanych pacjentów OIT.

Sam pCLE bezpiecznie zapewnia wysokiej rozdzielczości obrazy ludzkiego płuca w czasie rzeczywistym w rozdzielczości komórkowej in situ. Sam jednak nie dostarcza żadnych informacji funkcjonalnych ani molekularnych. W związku z tym badacze rozpoczęli program odkrywczy mający na celu syntezę wysoce czułych inteligentnych sond, wykrywalnych przez pCLE i ukierunkowanych konkretnie na kluczowe zdarzenia zapalne. Zapewnia to nowy wymiar zastosowania klinicznego tej najnowocześniejszej technologii. Prototyp NAP został poddany walidacji in vitro i in vivo, gdzie jest skuteczny w dawce < 10 µg i generuje silny sygnał fluorescencyjny w czasie < 30 sekund. Celem naszego badania pilotażowego jest zastosowanie połączonej użyteczności pCLE i NAP u zdrowych ochotników i pacjentów z zapalną chorobą płuc. Badanie zapewni również prototypową podstawę, którą można zastosować w przyszłych inteligentnych sondach, nie tylko w płucach, ale w każdym narządzie dostępnym dla endoskopii.

Pierwszorzędowym punktem końcowym będzie demonstracja słuszności koncepcji, że ta technika może być wykorzystana do wizualizacji aktywowanych neutrofili na tle autofluorescencji. Inne punkty końcowe obejmują bezpieczeństwo. Badacze ocenią również aktywację neutrofilów w pęcherzykach płucnych (za pomocą bronchoskopii) i aktywność elastazy u pacjentów. Oczekuje się, że wykazanie aktywowanych neutrofili przez pCLE na OIOM-ie doprowadzi bezpośrednio do badań klinicznych u pacjentów z ALI/ARDS.