Walidacja użycia jednorazowych bronchoskopów do badań płukania oskrzelowo-pęcherzykowego (BALval)

Bronchoskopie badawcze są tradycyjnie wykonywane przy użyciu konwencjonalnych giętkich bronchoskopów światłowodowych. Technika uzyskiwania płynu z płukania oskrzelowo-pęcherzykowego (BAL) od zdrowych ochotników do celów badawczych jest rozwijana przez naszą grupę od 1999 roku i została przeprowadzona u ponad 1000 osób w Wielkiej Brytanii i Malawi, w tym u zdrowych ochotników.

Bronchoskopia światłowodowa z BAL przy użyciu ręcznego ręcznego odsysania umożliwia usunięcie nieprzylegających komórek i płynu wyściełającego płuca z powierzchni błony śluzowej. W środowiskach badawczych BAL umożliwia pobieranie próbek odpowiedzi wrodzonych (makrofagi płucne), komórkowych (komórki B i T) i humoralnych (immunoglobuliny) w płucach. Inne zastosowania obejmują określanie poziomów białek i leków, przy czym te ostatnie są kluczowym parametrem we wczesnej fazie opracowywania leku „aktywnego w tkance płucnej”.

Technika BAL polega na delikatnym ręcznym odsysaniu zakroplonego płynu; ma to na celu maksymalizację zwracanej objętości BAL i zastosowanie minimalnej siły ścinającej na nabłonek rzęskowy w celu zachowania struktury i funkcji komórek w płynie BAL. Technika ta ma również na celu zachowanie żywotności w celu ułatwienia wzrostu komórek w hodowli ex vivo. Technika badawcza wykorzystuje zatem większą objętość ogrzanego roztworu soli fizjologicznej (zwykle rzędu 200 ml) i ręczne odsysanie w celu zmniejszenia uszkodzeń komórek.

W Royal Liverpool Hospital (RLBUHT) przeprowadzono BAL u ≥120 zdrowych ochotników. Dostępne dane sugerują, że z 200 ml zakraplacza uzyskuje się następujące wydajności objętościowe: średnia 100-120 ml, mediana 120-125 ml, przy czym ~ 19% BAL powraca z wydajnością <100 ml. Korzystna wydajność objętościowa BAL wynosi >100 ml, wydajność >150 ml uważa się za doskonałą; wydajności >170 ml nie odnotowano. Nie ma liniowej zależności między wydajnością komórek a wydajnością objętościową. Z naszego doświadczenia wynika, że ​​wydajność <100 ml prowadzi do działań niepożądanych, takich jak kaszel, ból w klatce piersiowej i gorączka. Zaleca się, aby osoby, które wydaliły płyny <100 ml, odzyskały pozycję na lewym boku, aby wspomóc drenaż ułożeniowy pozostałego wlewu. Nie zgłoszono żadnych poważnych zdarzeń niepożądanych (SAE); a zwłaszcza nie było hospitalizacji po zabiegu ani antybiotyków wymaganych w przypadku podejrzenia zapalenia płuc.

Elastyczne bronchoskopy intubacyjne jednorazowego użytku są używane we wszystkich trustach brytyjskiej Narodowej Służby Zdrowia (NHS). Są one stosowane głównie w warunkach intensywnej terapii i anestezjologii (teatrach) zarówno do intubacji dróg oddechowych w trybie nagłym, jak i planowym. Elastyczny bronchoskop światłowodowy ze sterylnym systemem endoskopów jednorazowego użytku z jednorazową osłoną może być bardziej opłacalny i zmniejszyć ryzyko zakażenia krzyżowego podczas procedury sterylizacji, nawet jeśli jest ono nieistotne. Wyeliminowanie konieczności przeprowadzania dezynfekcji wysokiego poziomu między procedurami zmniejsza koszty konserwacji (sprzętu i personelu) oraz przestoje oscyloskopu, a także zapewnia elastyczność bardziej dostosowaną do badań na zdrowych ochotnikach.

Treść tej propozycji badania została zweryfikowana przez dwóch starszych pracowników naukowych z Malawi i Wielkiej Brytanii, którzy uznali kryteria oceny naukowej za prawidłowe.

Obecnie wiele projektów odkrywania i opracowywania nowych leków i środków terapeutycznych jest dotkniętych brakiem solidnych prognostycznych modeli przedklinicznych. Na przykład obiecujące leki przeciwgruźlicze (TB) i kombinacje leków zostały przetestowane klinicznie w oparciu o aktualne modele in vitro i in vivo, tylko po to, by stwierdzić, że brakuje im skuteczności klinicznej; i odwrotnie skuteczne leki przeciwgruźlicze, takie jak linezolid, miały słabą lub umiarkowaną skuteczność w testach na modelach in vitro i in vivo. Aby złagodzić te problemy, opracowaliśmy zatem dynamiczne modele farmakodynamiczne in vitro oparte na obrazowaniu o wysokiej zawartości, które są w stanie mierzyć wewnątrzkomórkowy wzrost gruźlicy makrofagów i wskaźniki zabijania. Modelowanie farmakodynamiczne (PD) i farmakokinetyczne (PK) tych modeli bardziej przypomina pomiary kliniczne dla znanych leków przeciwgruźliczych pierwszego rzutu; dlatego teraz chcemy dalej rozwijać tę platformę w bardziej fizjologiczny model, używając makrofagów pęcherzykowych (AM) uzyskanych od ludzi.

Celem wykorzystania ludzkich AM będzie porównanie wpływu leków znanych i nowych związków przeciwgruźliczych na ludzkie AM z innymi modelami in vitro. Ta praca pozwoli nam uzyskać lepsze, bardziej istotne klinicznie parametry do przewidywania wyniku dynamiki leków. Korzystając z AMs, możemy ocenić, na ile wiarygodne są nasze obecne systemy modelowe, a także ocenić działanie leku w klinicznie istotnych próbkach tkanek. Komórkami tymi można następnie manipulować ex vivo do pożądanych scenariuszy klinicznych, np. podwójne zakażenia gruźlicą i wirusem HIV monitorujące odpowiedzi gruźlicy w czasie na szereg nowych leków i nowatorskie kombinacje leków. Wyniki tych badań zostaną wykorzystane bezpośrednio do nowych badań klinicznych dotyczących schematów leczenia.