Utilizzando una dissoluzione Striscia via orale per gli studi farmacologici e tossicologici: un'alternativa semplice e Humane a Oral Gavage per gli animali

Sommario

Il protocollo che segue descrive un nuovo metodo per la somministrazione cronica farmaco orale utilizzando una striscia oralmente dissoluzione (ODS) al posto del metodo gavage più utilizzata orale. Abbiamo dimostrato che preclinico, orale somministrazione di farmaci con il metodo ODS rappresenta un sicuro, conveniente, e umano alternativa alla sonda gastrica.

Abstract

È prima della prova nuove terapie negli esseri umani, a breve e lungo termine preclinico (cioè, animali), farmacologici ripetitivo e test tossicologici. Nella maggior parte dei casi, la via preferita di somministrazione è tramite somministrazione orale. Al momento attuale, la consegna orale è per lo più realizzata utilizzando una procedura gavage orale, in parte, perché può ottenere un dosaggio costante e preciso nel modello animale. Anche se questo metodo è ben consolidata che deve avere complicazioni che possono portare a un alto tasso di logoramento degli animali. A tal fine, la procedura introdotta qui descrive una alternativa al metodo gavage orale in cui il farmaco desiderato è integrato in una tastant, oralmente dissolvendo striscia (ODS) che possono semplicemente essere presentato agli animali di prova dove viene poi rapidamente ripreso con manipolazione minima del soggetto di prova. Qui, dimostriamo che preclinico, orale somministrazione di farmaci con il metodo ODS rappresenta un alte sicuro, conveniente, e umanarnative alla sonda gastrica.

Introduzione

Affinché la definizione successo di un farmaco da preclinico (sperimentazione animale) a sviluppo clinico, una serie di ben definito, studi farmacologici e tossicologici acute e croniche devono essere eseguite nei modelli animali con il percorso clinico previsto di somministrazione (che è normalmente la via orale). Per raggiungere questo obiettivo, la maggior parte degli studi preclinici attualmente utilizzano un procedimento gavage orale dato che questo metodo comporta aspirazione costante e precisa del composto di prova per l'animale. Tuttavia, in molti casi, gavage orale non è ben tollerato da animali e prove accumulando suggerisce che il metodo è associato ad una notevole quantità di stress induzione ^1.

Ciò è particolarmente vero per lo sviluppo di terapie per le condizioni di vita lungo croniche che richiedono studi preclinici a lungo termine, come ad esempio è il caso di, ma non limitato a, quasi tutti i disturbi neuropsichiatrici. per instanza, in un modello di topo transgenico della malattia di Alzheimer, è stato recentemente suggerito che il metodo gavage stesso potrebbe confondere i risultati sperimentali a causa della somministrazione di stress indotto ^2. Allo stesso modo, in un modello murino di consumo di alcol, i risultati non pubblicati dal nostro laboratorio hanno scoperto che l'inserimento ripetitivo del tubo gavage - di per sé - può ridurre in modo significativo il livello di assunzione di alcol, fino al punto di mettere a repentaglio l'integrità del sperimentale paradigma (vedi Figura 1).

Date le limitazioni di cui sopra connessi con la procedura sonda gastrica, un notevole sforzo è stato messo verso lo sviluppo di nuovi metodi di preclinica somministrazione di farmaci per via orale. Approcci alternativi correnti comprendono incorporando il composto in esame in miscele di burro di arachidi ^3, stampi gelatinosi ^4-5, pellet cioccolato ^{6, 7} acqua, e crackers wafer ⁸ potabile, che sono tutti Associated con vari gradi di problemi compresa l'incapacità di essere utilizzato in modo affidabile nel modello animale, mancanza di adozione di assorbimento composto in esame dal soggetto di prova o preferenza individuale per sapore che rende il farmaco meno facilmente consumato ^9.

La procedura introdotta qui descrive un metodo in cui il farmaco desiderato è integrato in una aromatizzata, oralmente sciogliendo striscia (ODS) che può essere facilmente e prontamente essere utilizzato per somministrare per via orale il composto di prova alla sperimentazione animale. Questo documento si concentra sul dimostrare l'efficacia del metodo ODS usando topi. Tuttavia, non vi è alcuna ragione di aspettarsi che lo stesso metodo non sarebbe utile anche in altri roditori nonché soggetti mammiferi più grandi. Clinicamente, l'uso di ODS sta iniziando a essere adottato in pazienti pediatrici e geriatrici, come un modo per superare le difficoltà di deglutizione ^10. Proponiamo che ODS può anche essere utilizzato con successo nei programmi di scoperta di nuovi farmaci preclinici come un sicuro, conveniente, E umano alternativa alla sonda gastrica.

Protocollo

Tutti procedimento descritto sono stati approvati dal Comitato Istituzionale Animal Care e Usa (IACUC) della University of Southern California.

1. Il trattamento degli animali e assuefazione

1. Introduzione
   1. Consentire topi per acclimatarsi alle condizioni di allevamento e la tecnica di questo esperimento gestione per ridurre lo stress durante le procedure di amministrazione di droga che ne derivano. Durante questo tempo, registrare il peso corporeo e l'assunzione di cibo di ogni mouse; se desiderato, possono successivamente essere utilizzate come punto di confronto per valutare la tossicità del farmaco (opzionale) non invasivo. Il primo può anche essere usato per determinare in base al peso di dosaggio droga.
      Nota: Aneddoticamente, la lunghezza del periodo di adattamento deve essere determinato in base al numero di sperimentatori che interagiscono con l'animale. Nella nostra esperienza, sono stati osservati i topi del ceppo / 6J C57BL ad avere problemi di abituare al trattamento da più di ~ 5 persone all'interno della nostra tipica periodo di adattamento di una settimana. Se possibile,sperimentatore (s) sono anche incoraggiati a non utilizzare lozioni profumate, saponi e profumi prima di maneggiare gli animali da precedenti relazioni indicano stimoli nuovi, come gli odori, può ostacolare il periodo di assuefazione ^11.
2. passi
   1. Cominciando almeno 5 giorni prima dell'inizio dello studio, trasferire gli animali alla stanza in cui si verificano gli esperimenti successivi.
   2. Registrare il peso del mouse afferrando la metà della coda e sollevando delicatamente l'animale dalla gabbia e nella barca peso.
      1. Posizionare il mouse sulla scala appena viene sollevato dalla cagekeeping in mente di afferrare correttamente mediale / prossimale della coda, per evitare lesioni degloving, che possono verificarsi quando afferrando la porzione distale della coda ^12.
      2. Registrare il valore di peso una volta che il mouse è stato in modo sicuro posto nella barca pesare.
   3. Registrare il peso del cibo per un raccoriparato 2 giorni consecutivi, al fine di stabilire i livelli di consumo alimentare di base che vi aiuteranno a catturare potenziali tossicità durante l'esperimento ^13.

2. Preparazione di alimentazione Ago, saccarosio soluzione, e individuale ODS

1. Utilizzare autoclave per sterilizzare gli aghi gavage acciaio inossidabile in preparazione per l'esperimento. Preparare 2 aghi / gruppo e 1 ago aggiuntivo da utilizzare come back-up in caso di necessità.
   Nota: Questo studio ha utilizzato un 1,5 pollici, curvo, 18 G, acciaio alimentazione ago con una palla 2,25 millimetri all'estremità dell'ago.
2. Aggiungere 20 ml di acqua e 0,85 g di saccarosio per creare un 4,25% (w / v) di saccarosio.
   Nota: A seconda dei parametri in esame altre basse dosi di saccarosio potrebbero potenzialmente essere utilizzato anche ^14.
3. Preparare la striscia di dissoluzione orale (ODS) per ogni animale, tagliando la striscia rettangolare standard in un pezzo che è di 0,5 cm pollici di diametro noiing un disponibile in commercio singolo quarto di pollice buco-perforatore. La striscia rettangolare usato in questa dimostrazione è stato formulato per contenere 6 mg di ivermectina (IVM), e quando tagliare a questa dimensione, alloca un dosaggio 0,21 mg per ogni pezzo circolare singola approssimare una dose di 10 mg / kg per ciascun animale (nostro desiderata Dose / animale). Questa dose può essere regolata concentrando / diluendo la formulazione generale sulla striscia rettangolare e / o taglio del nastro in formato differente.

3. Drug - Consegna

1. Registrare i valori di peso come precedentemente descritto nei passaggi 1,1-1,2.
2. Dopo aver registrato il peso, spostare il mouse verso l'alto in metallo gabbia griglia. Una volta lì, utilizzando il pollice dominante, il dito indice, e 3 ^° dito, tirare delicatamente indietro sulla coda. Questo farà sì che il mouse per afferrare inavvertitamente cima gabbietta e allungare la schiena, si estende il suo corpo lontano dal sperimentatore.
3. Afferrare la collottola con la non-dopollice minant, dito indice, e 3 ^° dito per frenare comodamente l'animale con una presa che è sicuro.
   Nota: Uno sperimentatore con una mano più piccola può anche utilizzare il 4 ^° dito della stessa mano, per tirare indietro la nuca del dorso e ottenere una presa più sicura del mouse. Inoltre, a seconda delle preferenze individuali, anulare, e / o mignolo può anche essere utilizzato per fissare la coda tuttavia questo non è necessario ^12.
4. Tenere il mouse in posizione verticale.
5. Attenzione: Osservare il colore delle membrane mucose del mouse. A / aspetto blu viola è un'indicazione che lo sperimentatore è cinching la collottola troppo stretto e il mouse non può respirare.
   1. In questo caso, subito messo il mouse verso il basso sulla parte superiore della gabbia di metallo e lasciarlo riposare per ~ 2-3 minuti prima di ritentare di trattenere l'animale.
6. Immergere la punta lampadina dell'ago gavage in soluzione di saccarosio 4,25% a servire come un tastantadesivo alla ODS.
7. Premere verso il basso su una pre-tagliati ODS con la punta lampadina dell'ago sonda gastrica per fissare la striscia per via orale dissoluzione.
8. Presentare le ODS al mouse posizionandolo vicino alle narici e / o la bocca, e permettere all'animale di consumare il film. In alternativa le ODS possono essere consegnate localmente sulla cavità orale posizionando la sottile striscia direttamente sulla lingua per i topi di deglutire.
9. Sostituire l'ago metà del gruppo durante la sessione di droga dosaggio per prevenire la diffusione dell'infezione.

Risultati

Nei seguenti indagini rappresentative, bere sociale è stato modellato con un due bottiglie scelta (TBC) paradigma 24 ore come descritto in precedenza ^15. In breve, i topi avevano accesso a due bottiglie di soluzione, uno dei quali conteneva acqua e l'altra soluzione di etanolo 10% (v / v). I soggetti sono stati successivamente assegnati ai gruppi di trattamento della droga in modo che il (/ 90% di acqua v / v 10% di etanolo) assunzione media 10E è risultata simile tra i gruppi...

Discussione

Sonda gastrica è associata a numerose complicazioni che provocano potenzialmente compromessa la raccolta dei dati e alti tassi di logoramento degli animali ^1. Qui un semplice metodo di somministrazione orale dei farmaci viene introdotto attraverso cui i topi (e potenzialmente altri animali) facile e affidabile possono consumare il farmaco di scelta attraverso una striscia oralmente dissoluzione (ODS). In particolare, l'uso di questo metodo rappresenta un sicuro, conveniente e umano alternativa alla sonda ...

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Striscia a dissoluzione orale	Cura Farmaceutica		Disponibile su richiesta speciale. In alternativa, l'ODS può anche essere preparato internamente.
Ago per alimentazione Gavage	VWR	7912	I nostri studi sui roditori hanno utilizzato un ago per alimentazione calibro 18. Potrebbe essere necessario regolare questa dimensione per l'uso in altre specie di mammilla.
Saccarosio	Sigma Aldrich	S0389-500G