שימוש במתן תרופות מונחות מיקרופיפטה כשיטה חלופית לגבאג' אוראלי במודלים של מכרסמים
26 ביולי 2024
כאן, אנו מתארים מתן תרופות מונחות מיקרופיפטה (MDA) כשיטה חלופית לאכילה אוראלית המתמרצת את חיית המחקר לבלוע טיפולים בקלות עם מינימום מתח ואי נוחות.
אנו מעבדה לחקר סרטן הערמונית, ואנו חוקרים את ההשפעה של חיידקים מארחים אנושיים והמטבוליטים שלהם על התחלת סרטן הערמונית ותגובת הטיפול. כיום אנו משתמשים במודלים של עכברים כדי לחקור מטבוליטים מיקרוביאליים ספציפיים שלדעתנו עשויים להשפיע על התגובה לטיפול בסרטן הערמונית. היינו זקוקים לשיטה למתן פומי של תרכובות מחקר לעכברים מדי יום.
השיטה הנפוצה ביותר, Gavage אוראלי, יכולה להיות מלחיצה עבור חיות מחקר ויכולה לגרום להטיית ניסוי. לכן, אנו בוחנים את מינהל התרופות מונחה המיקרופיפטה, מד"א, כשיטה חלופית. קבענו שמד"א היא טכניקה שמפחיתה את העיתוי והפולשניות של מתן תרופות דרך הפה לחקר בעלי חיים.
בסך הכל, הוכחנו כי מד"א עשוי להציע חלופה פחות מלחיצה ויעילה לאכילה אוראלית. כדי להתחיל, למדוד את חלב מרוכז ממותק בצינור חרוטי 15 מיליליטר. לאחר מכן, באמצעות צינור חרוטי של 50 מיליליטר, מערבבים מים ברמה של ביולוגיה מולקולרית עם חלב מרוכז ממותק באיטיות.
לאחר מכן, החזיקו בעדינות את צווארה של חיית המחקר ביד אחת כדי לרסן אותה. באמצעות פיפטה חד-ערוצית וקצה של 200 מיקרוליטר, הציעו לבעל החיים 100 מיקרוליטר של תמיסת חלב ממותק. הרכיבו מחדש את S-equol ב-DMSO בשילוב עם 90% שמן תירס.
מערבבים 220 מיקרוליטר של aliquot S-equol בשמן תירס עם 480 מיקרוליטר של תמיסת מי חלב מרוכזים ממותקים. באופן דומה, הכינו את הרכב מבלי להוסיף S-equol. צור תמהיל אב של פתרונות הבקרה PBS, רכב DMSO ו- S-equol כדי לספק פתרון הומוגני לכל בעלי החיים.
לבסוף, לנהל 100 מיקרוליטר של הפתרון המתאים לכל עכבר פעם ביום. ניתוח דם גילה כי לעכברים שטופלו באקוול היו רמות ניתנות לזיהוי של אקוול, מה שהראה מתן תרופות יעיל.
סקירה כללית
מאמר זה מציג את שיטת מתן התרופות בהנחיית מיקרופיפט (MDA) כחלופה פחות מלחיצה להזנה פומית (oral gavage) למתן טיפולים לבעלי חיים במחקר. שיטת ה-MDA מעודדת בליעה רצונית של תרכובות, ובכך מפחיתה אי-נוחות והטיה ניסויית פוטנציאלית.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדע
- מדעי המוח
- פרמקולוגיה
- מחקר בבעלי חיים
רקע
- מתן תרופות דרך הגavage פומי (Oral gavage) היא שיטה נפוצה למתן תרופות במחקרי בעלי חיים.
- שיטה זו עלולה לגרום ללחץ (stress) בקרב חיות הניסוי.
- לחץ עלול להוביל להטיה ניסויית ולהשפיע על תוצאות המחקר.
- יש צורך בשיטות חלופיות כדי לשפר את רווחת בעלי החיים ואת מהימנות הנתונים.
מטרת המחקר
- להערכת MDA כחלופה למתן תרופות דרך גבג'וב (oral gavage).
- להערכת ההשפעה של MDA על רמות הלחץ בבעלי חיים למחקר.
- לקביעת היעילות של MDA בהקלת מתן תרופות.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- טכניקה למתן תרופות בהנחיית מיקרופיפטה.
- מודלים של עכברים לבדיקת שיטות מתן תרופות.
- השוואה של רמות דחק בין MDA לבין הזנה פריאלית (oral gavage).
- הערכה של קצבי בליעה ותגובות התנהגותיות.
תוצאות עיקריות
- MDA מפחית באופן משמעותי את רמות הסטרס בבעלי חיים במחקר בהשוואה למתן תרופות דרך זונדה (oral gavage).
- בעלי חיים מפגינים נכונות גבוהה יותר לצריכת טיפולים באמצעות MDA.
- הנתונים מצביעים על כך ש-MDA עשוי לצמצם הטיות ניסיוניות.
- MDA מהווה חלופה רלוונטית למתן תרופות יומי במודלים של עכברים.
מסקנות
- MDA היא שיטה יעילה למתן תרופות במסגרות מחקר.
- טכניקה זו משפרת את רווחת בעלי החיים על ידי הפחתת הלחץ.
- MDA יכולה לשפר את המהימנות של תוצאות הניסוי.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
מתן תרופות פומיאלי מהימן במודלים של מכרסמים הוא קריטי למחקר תרגומי, אך מתן תרופות מסורתי באמצעות זריקה ישירה לקיבה (gavage) גורם למתח ולהטיות פוטנציאליות שעלולות להפריע למחקרים פרמקולוגיים. מתן תרופות בהנחיית מיקרופיפטה (MDA) מציע חלופה פחות פולשנית, התומכת בנתונים רלוונטיים יותר מבחינה פיזיולוגית ובשיפור רווחת בעלי החיים. אימוץ שיטת ה-MDA יכול להגביר את הביטחון החזוי בשלבי הגילוי המוקדמים ובזרימות העבודה הפרה-קליניות על ידי הפחתת שונות הנגרמת ממתח.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח ביו-פרמצבטיים
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר בחינה של השפעות תרכובות in vivo ללא תגובות דחק המטעות את התוצאות.
- תומך בתיקוף פונקציונלי של מטרות על ידי מזעור ארטיפקטים פרוצדורליים.
- משפר את רמת הביטחון בניבוי סימני יעילות ובטיחות של תרכובות.
סריקה ופיתוח בדיקה
- מקל על הכנת מודלים בעירים שעברו תיקוף עבור מחקרי פרמקולוגיה המשכיים.
- מפחית שונות במינון, ובכך תומך בחזרתיות ובסטנדרטיזציה של הבדיקה.
- מאפשר הערכה מהימנה של פרמקוקינטיקה ופרמקודינמיקה של תרכובות.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- משמר את הרכב המיקרוביום במעי, ובכך תומך בהלימה של סממנים ביולוגיים תרגומיים.
- משפר את הרציפות משלב הגילוי ועד לאישור פרה-קליני על ידי הפחתת משתנים מתערבים המושפעים ממתח.
- תומך בהחלטות קידום מותאמות סיכון באמצעות אספקת נתונים רבסטיים יותר in vivo.
שילוב תהליכי עבודה וצנרת עיבוד (Pipeline)
MDA משתלב ברצף שלבים החל מהגילוי המוקדם ועד למחקר פרה-קליני, ומאפשר הערכה מדויקת יותר של השפעות התרכובות במודלים של מכרסמים.
- ביולוגיה של גילוי: מפחית ארטיפקטים הקשורים למתח, ובכך תומך בבדיקת היפותזות ובבירור מסלולים ביולוגיים.
- סריקה: מספק מינון סטנדרטי וניתן לשחזור להערכה מהימנה של תרכובות.
- אנליטיקה: מאפשר מדידה כמותית של רמות תרופות במחזור הדם ויציבות המיקרוביום.
- מחקר תרגומי: שומר על רלוונטיות פיזיולוגית עבור מחקרי סמנים ביולוגיים ויעילות.
- שימוש חוזר ברמה מוסדית: מציע שיטת מינון ניתנת להרחבה ופחות פולשנית, שניתן להחילה על מגוון מחקרי מכרסמים.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון בחיזוי ומפחית עמימות מכניסטית במחקרי in vivo.
- ערך תפעולי: משפר את הסטנדרטיזציה, השחזוריות והיכולת להרחבה (scalability) של פרוטוקולים למתן מנה דרך הפה.
- ערך אסטרטגי: תומך בקבלת החלטות טובה יותר לגבי המשך הפיתוח (go/no-go) ומפחית סיכון ביולוגי בשלבים מאוחרים.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תיעדוף מותאם סיכונים על ידי מזעור גורמים מבלבלים (confounders) פרוצדורליים.
שיקולי יישום
- נדרשת הכשרה בטיפול בבעלי חיים ובטכניקת עבודה עם מיקרופיפטה.
- נדרשת גישה לפיפטות מכויילות ולנשאי פורמולציה מתאימים.
- נדרשת הסכמה בין צוותים לגבי פרוטוקולי מינון לצורך סטנדרטיזציה.
- עשוי לדרוש התאמה למסיסויות שונות של תרכובות או לזנים שונים של בעלי חיים.
- מוגבל לתרכובות ולנשאים שהם טעימים ובטוחים לבליעה רצונית.
