99mTc-HYNIC/Cy7-Fab(Bevacizumab): su empleo como agente de imagen en mieloma múltiple / 99mTc-HYNIC/Cy7-Fab(Bevacizumab): its use as an imaging agent in Multiple Myeloma / 99mTc-HYNIC/Cy7-Fab (Bevacizumab): seu uso como agente de imagem em mieloma múltiplo

RESUMEN

Introducción: el mieloma múltiple es un trastorno hematológico maligno y el segundo cáncer de la sangre más frecuente. El proceso de la angiogénesis tumoral es fundamental para el crecimiento y metástasis de muchos tipos de tumores, incluido en mieloma múltiple. Se sabe que la sobreexpresión del factor de crecimiento endothelial vascular se encuentra asociado a un mal pronóstico en esta patología, representando un blanco clave para la terapia anti-angiogénica en mieloma múltiple. El anticuerpo monoclonal Bevacizumab es capaz de unirse con gran afinidad al factor de crecimiento endothelial vascular bloqueando su acción. Objetivo: evaluar el Fab(Bevacizumab) marcado con 99mTc o Cy7 como potenciales agentes de imagen moleculares de la expresión de factor de crecimiento endothelial vascular en mieloma múltiple. Material y métodos: la expresión de factor de crecimiento endothelial vascular fue analizada mediante citometría de flujo en la línea celular huaman de mieloma múltiple, la MM1S. Fab(Bevacizumab) fue producido mediante digestión de Bevacizumab con papaína, conjugado a NHS-HYNIC-Tfa y radiomarcado con 99mTc. Se realizaron estudios de biodistribución y de tomografía computarizada por emisión del fotón simple. A su vez, Fab(Bevacizumab) fue marcado con Cy7 para obtener imágenes de fluorescencia in vivo hasta 96 horas. Resultados: el análisis por citometría de flujo en la línea celular MM1S reveló que la expresión de factor de crecimiento endothelial vascular es predominantemente intracelular. Los estudios de biodistribución y SPECT/CT del complejo 99mTc-HYNIC-Fab(Bevacizumab) mostraron una rápida eliminación sanguínea y una significativa captación a nivel renal y tumoral. Las imágenes por fluorescencia empleando Cy7-Fab(Bevacizumab) permitieron la visualización tumoral hasta 96 h p.i. Conclusiones: logramos visualizar la expresión de factor de crecimiento endothelial vascular in vivo en mieloma múltiple mediante el empleo del fragmento Fab del anticuerpo anti-VEGF (Bevacizumab) marcado con 99mTc y Cy7. Estos nuevos agentes de imagen molecular podrían ser empleados potencialmente en el ámbito clínico para la estadificación y el seguimiento de pacientes con mieloma múltiple, mediante la visualización radioactiva in vivo de la expresión de factor de crecimiento endothelial vascular en todo el cuerpo. La imagen óptica de estos trazadores mejoraría el muestreo tumoral y podría guiar la extirpación quirúrgica.

ABSTRACT

Introduction: Multiple myeloma is a hematologic malignancy and the second most common blood cancer. The process of tumor angiogenesis is central to the growth and metastasis of many types of tumors, including multiple myeloma. Overexpression of vascular endothelial growth factor is known to be associated with poor prognosis in this pathology, representing a key target for anti-angiogenic therapy in multiple myeloma. The monoclonal antibody Bevacizumab is able to bind with high affinity to vascular endothelial growth factor blocking its action. Objective: to evaluate 99mTc- or Cy7-labeled Fab(Bevacizumab) as potential molecular imaging agents of vascular endothelial growth factor expression in multiple myeloma. Methods: Vascular endothelial growth factor expression was analyzed by flow cytometry in the multiple myeloma huaman cell line, MM1S. Fab(Bevacizumab) was produced by digestion of Bevacizumab with papain, conjugated to NHS-HYNIC-Tfa and radiolabeled with 99mTc. Biodistribution and single photon emission computed tomography studies were performed. In turn, Fab(Bevacizumab) was labeled with Cy7 to obtain in vivo fluorescence images up to 96 hours. Results: Flow cytometry analysis in the MM1S cell line revealed that vascular endothelial growth factor expression is predominantly intracellular. Biodistribution and SPECT/CT studies of the 99mTc-HYNIC-Fab(Bevacizumab) complex showed rapid blood clearance and significant renal and tumor uptake. Fluorescence imaging using Cy7-Fab(Bevacizumab) allowed tumor visualization up to 96 h p.i. Conclusions: we were able to visualize vascular endothelial growth factor expression in vivo in multiple myeloma using the Fab fragment of the anti-VEGF antibody (Bevacizumab) labeled with 99mTc and Cy7. These new molecular imaging agents could potentially be employed in the clinical setting for staging and monitoring of patients with multiple myeloma by in vivo radioactive visualization of vascular endothelial growth factor expression throughout the body. Optical imaging of these tracers would improve tumor sampling and could guide surgical excision.

RESUMO

Introdução: O mieloma múltiplo é uma malignidade hematológica e o segundo câncer de sangue mais comum. O processo de angiogênese tumoral é fundamental para o crescimento e a metástase de muitos tipos de tumores, incluindo o mieloma múltiplo. Sabe-se que a superexpressão do fator de crescimento endotelial vascular está associada a um prognóstico ruim no mieloma múltiplo, representando um alvo importante para a terapia antiangiogênica no mieloma múltiplo. O anticorpo monoclonal Bevacizumab é capaz de se ligar com alta afinidade ao fator de crescimento endotelial vascular e bloquear sua ação. Objetivo: avaliar o Fab(Bevacizumab) marcado com 99mTc ou Cy7 como possíveis agentes de imagem molecular da expressão do fator de crescimento endotelial vascular no mieloma múltiplo. Métodos: A expressão do fator de crescimento endotelial vascular foi analisada por citometria de fluxo na linha celular de mieloma múltiplo MM1S. O Fab(Bevacizumab) foi produzido pela digestão do Bevacizumab com papaína, conjugado com NHS-HYNIC-Tfa e radiomarcado com 99mTc. Foram realizados estudos de biodistribuição e tomografia computadorizada por emissão de fóton único. Por sua vez, o Fab(Bevacizumab) foi marcado com Cy7 para geração de imagens de fluorescência in vivo por até 96 horas. Resultados: A análise de citometria de fluxo na linha celular MM1S revelou que a expressão do fator de crescimento endotelial vascular é predominantemente intracelular. Os estudos de biodistribuição e SPECT/CT do complexo 99mTc-HYNIC-Fab(Bevacizumab) mostraram uma rápida depuração sanguínea e uma captação renal e tumoral significativa. A imagem de fluorescência usando Cy7-Fab(Bevacizumab) permitiu a visualização do tumor até 96 horas p.i. Conclusões: Conseguimos visualizar a expressão do fator de crescimento endotelial vascular in vivo no mieloma múltiplo usando o fragmento Fab do anticorpo anti-VEGF (Bevacizumab) marcado com 99mTc e Cy7. Esses novos agentes de imagem molecular poderiam ser usados no cenário clínico para o estadiamento e o monitoramento de pacientes com mieloma múltiplo, visualizando radioativamente a expressão do fator de crescimento endotelial vascular in vivo em todo o corpo. A geração de imagens ópticas desses traçadores melhoraria a amostragem do tumor e poderia orientar a excisão cirúrgica.