Preclinical Imaging

Präklinische Bildgebung – Eine neuartige Methode zur Gewinnung neuer Einblicke für die Arzneimittelentwicklung

Die molekulare Bildgebung kann die nichtinvasive Beurteilung biologischer und biochemischer Prozesse in lebenden Subjekten ermöglichen. Es gibt zahlreiche, vielversprechende Technologien der Bildgebung, die in der Arzneimittelentwicklung genutzt werden können. Diese Technologien haben das Potenzial, unser Verständnis von Krankheiten und der Wirkung von Arzneimitteln in der präklinischen und klinischen Arzneimittelentwicklung zu steigern. Dies kann dabei helfen, die Kandidaten auszuwählen, die am ehesten die gewünschte Wirkung zeigen oder die Entwicklung von Arzneimitteln zu stoppen, die letztlich wahrscheinlich nicht wie gewünscht wirken. Die Bildgebung stellt auf nichtinvasive Art und Weise die Wirkung eines Arzneimittels im gesamten Körper (Ganzkörper-Bildgebung) und dessen langfristige Wirkung (dynamische Bildgebung) dar. 

Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ist die sensibelste und quantitativste Technologie der Bildgebung. Technologien der In-vivo-Bildgebung stehen im Fokus der fortschrittlichen, präklinischen Forschung. Es ist von entscheidender Bedeutung, sich durch wiederholbare, langfristige Studien ein Verständnis der dynamischen, biologischen Prozesse, der Genexpression, der Enzym- und Proteinaktivität, des Verlaufs und der Behandlung von Krankheiten, der Bioverteilung, der Pharmakodynamik und Pharmakokinetik anzueignen, um die Arzneimittelentwicklung zu fördern.

Der erhöhte Druck, Kandidaten früher im Entwicklungsprozess schneller zu eliminieren, hat zum Einsatz von Analyseinstrumenten für Kleinmoleküle geführt. Die Forschung und Entwicklung ermöglicht sowohl eine kennzeichnungsfreie Charakterisierung und ein Mapping als auch direkte und quantitative Messungen. Forscher möchten die vielversprechendsten Kleinmolekül-Leads identifizieren und nutzen heute dieselben Verfahren, auf die führende Pharmaunternehmen vertrauen, darunter das Ultra-High-Throughput-Screening von Verbindungen.

In Kombination mit der Massenspektrometrie (MS) stellt die MALDI-Bildgebung Forschern ein kennzeichnungsfreies Verfahren zur Untersuchung von Gewebeproben zur Verfügung, das die Visualisierung der Verteilung von Proteinen, Lipiden, Arzneimitteln oder Metaboliten als Bild ermöglicht. Die bildgebende MALDI-Massenspektrometrie (MSI) bietet Entwicklern ein besseres Verständnis der räumlichen Verteilung und Gewebephysiologie eines Medikamentenkandidats und verbundener Metabolite.

Die MALDI-Bildgebung kann sowohl in gezielten, als auch in nicht gezielten Analysen genutzt werden. Ein typisches Beispiel einer gezielten Analyse ist die Erfassung der Arzneimittel- und Metabolitverteilung in einem Gewebe. Ein repräsentatives Beispiel einer nicht gezielten Analyse ist die Suche nach Protein-, Glycan- oder Lipid-Biomarkern. Dabei spielt die Arzneimittelentwicklung kleiner und großer Moleküle eine entscheidende Rolle für das allgemeine Ziel der Industrie, effektivere Therapien günstiger und schneller bereitzustellen.