Utilizzando una dissoluzione Striscia via orale per gli studi farmacologici e tossicologici: un'alternativa semplice e Humane a Oral Gavage per gli animali
23 marzo 2016
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.
L'obiettivo generale di questa procedura è utilizzare un polimero bioadesivo solubile per via orale come mezzo sicuro e umano per la somministrazione preclinica di farmaci per via orale. Utilizzando questa procedura, un farmaco di interesse può essere incorporato in una striscia aromatizzata a dissoluzione orale per la somministrazione orale di un composto di prova a un animale da esperimento. Il vantaggio principale di questa tecnica è che può essere utilizzata nei casi in cui la sonda orale non è ben tollerata.
Per ridurre lo stress durante le successive procedure di somministrazione del farmaco, consentire ai topi di acclimatarsi alle condizioni di allevamento e alla tecnica di manipolazione dell'esperimento. Per ogni topo, determinare il peso pre-sperimentale afferrando prima il topo per la metà della coda e sollevando delicatamente l'animale fuori dalla gabbia. Posizionare immediatamente l'animale in una bilancia per animali, mantenendo una presa salda sull'aspetto mediale della coda per evitare lesioni da guantamento e registrare il peso dell'animale.
Registrare il peso del cibo per due giorni consecutivi raccomandati per stabilire il consumo alimentare di base di ciascun animale anche durante il periodo di assuefazione. Dopo che gli animali si sono acclimatati al loro ambiente, trasferisci gli animali nella stanza in cui si svolgeranno gli esperimenti successivi. Prima di iniziare l'esperimento, sterilizzare in autoclave due aghi per sonda gastrica in acciaio inossidabile per gruppo e un ago aggiuntivo per il backup.
Successivamente, utilizzare una perforatrice a foro singolo da un quarto di pollice disponibile in commercio per tagliare strisce di dissoluzione orale di 0,5 centimetri di diametro, o ODS, per ogni animale da una striscia reattiva rettangolare standard. Il giorno dell'esperimento, registrare il peso degli animali come appena dimostrato e poi posizionare il primo topo su una griglia metallica della gabbia. Tira indietro la coda con il pollice, l'indice e il terzo dito dominanti.
Il mouse afferrerà la parte superiore della gabbia e allungherà la schiena. Afferrare la collottola con il pollice, l'indice e il terzo dito non dominanti, per trattenere comodamente l'animale con una presa sicura e girare l'animale in posizione eretta. Notare il colore delle membrane mucose.
Un aspetto rosa-rosso indica che il mouse è comodamente trattenuto. Ora immergere la punta del bulbo di uno degli aghi della sonda gastrica in una soluzione di saccarosio al 4,25% preparata di fresco per fungere da adesivo adesivo per l'ODS. Quindi premere su un ODS con la punta del bulbo per attaccare l'ODS alla punta dell'ago e posizionare la striscia vicino alle narici e alla bocca per consentire all'animale di consumare la pellicola.
In alternativa, la striscia può essere posizionata direttamente sulla lingua per consentire al topo di deglutire. Sostituire l'ago a metà gruppo durante la sessione di dosaggio del farmaco per prevenire la diffusione dell'infezione. Qui vengono mostrati gli effetti della sonda gastrica somministrata con ivermectrina sul consumo preferenziale.
Come osservato, l'ivermectina riduce significativamente l'assunzione di etanolo del 10% durante lo studio rispetto al gruppo placebo. Rispetto al gruppo di controllo, tuttavia, i valori di assunzione di etanolo del gruppo placebo sono troppo bassi e quindi potrebbero non modellare accuratamente il comportamento sociale del bere. Quando lo stesso esperimento viene eseguito utilizzando il sistema di somministrazione di ODS, non vi è alcuna differenza significativa nell'assunzione di etanolo tra i topi di controllo e quelli trattati con placebo, indicando che il gruppo placebo ODS rappresenta un controllo valido con il quale è possibile effettuare un confronto con il gruppo ivermectina.
Infatti, grazie a questi controlli, l'ivermectina riduce significativamente e costantemente l'assunzione di etanolo del 10% negli animali. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come utilizzare una striscia a dissoluzione orale come mezzo sicuro e umano di somministrazione orale del farmaco.
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Panoramica
Questo protocollo descrive un nuovo metodo per la somministrazione cronica di farmaci per via orale mediante una striscia orodispersibile (ODS), offrendo un'alternativa più umana rispetto alla gavaggio orale. Il metodo ODS consente la somministrazione orale preclinica di farmaci in modo sicuro e pratico.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Farmacologia
- Ricerca preclinica
- Sistemi di somministrazione dei farmaci
Sfondo
- La somministrazione orale tradizionale mediante sondino può essere stressante per gli animali sperimentali.
- Le strisce orodispersibili offrono un metodo aromatizzato e semplice per la somministrazione di farmaci.
- Questo metodo mira a migliorare il benessere degli animali durante la somministrazione del farmaco.
- È particolarmente utile quando la somministrazione orale mediante sondino non è ben tollerata.
Scopo dello studio
- Sviluppare un'alternativa umana per la somministrazione di farmaci negli studi preclinici.
- Utilizzare polimeri bioadesivi per una somministrazione efficace dei farmaci.
- Minimizzare lo stress e migliorare l'esperienza complessiva degli animali.
Metodi Utilizzati
- Preparazione di strip orodispersibili aromatizzate contenenti il farmaco.
- Adattamento dei topi alle manipolazioni e alle condizioni di allevamento.
- Misurazione del peso dei topi prima della somministrazione del farmaco.
- Somministrazione del farmaco mediante il metodo ODS.
Risultati principali
- Il metodo ODS è stato ben tollerato dai topi.
- I livelli di stress durante la somministrazione del farmaco sono stati significativamente ridotti.
- È stata ottenuta una somministrazione efficace del farmaco mediante il metodo ODS.
- Il benessere degli animali è stato prioritizzato per tutta la durata dello studio.
Conclusioni
- Il metodo del cerotto orale che si scioglie è un'alternativa praticabile alla gavaggio orale.
- Questa tecnica migliora il trattamento umano degli animali sperimentali.
- Studi futuri potrebbero esplorare ulteriormente le applicazioni dei cerotti orali che si sciolgono nella somministrazione di farmaci.
Domande Frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
La gavaggio orale rimane un metodo standard ma stressante per la somministrazione di farmaci in ambito preclinico, contribuendo alla perdita animale e alla variabilità dei dati. Il metodo del cerotto orale solubile (ODS) offre un'alternativa più umana e a basso impatto stressogeno, che consente una somministrazione costante migliorando al contempo il benessere animale. Questo approccio aumenta l'affidabilità degli studi preclinici riducendo i fattori di confondimento procedurali nelle valutazioni farmacologiche e tossicologiche.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Valore scientifico: Consente l'interrogazione di ipotesi terapeutiche con una variabilità ridotta indotta dallo stress nei modelli animali.
- Valore operativo: Supporta la validazione funzionale del bersaglio riducendo gli effetti confondenti derivanti da traumi legati alla gavaggio.
- Valore predittivo: Migliora la coerenza dei dati per l'identificazione dei composti promettenti affinando la precisione della somministrazione orale senza manipolazioni invasive.
Sviluppo di screening e saggi
- Valore scientifico: Fornisce una via di somministrazione orale riproducibile per lo screening di composti con manipolazione minima degli animali.
- Valore operativo: Facilita la standardizzazione dei saggi mediante una somministrazione costante del farmaco attraverso strisce aromatizzate a rapida dissoluzione.
- Scalabilità: Supporta flussi di lavoro ad alta produttività semplificando le procedure di somministrazione del dosaggio tra i gruppi di studio.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Valore scientifico: Mantiene la rilevanza per la malattia preservando il comportamento naturale di alimentazione durante studi di somministrazione cronica.
- Valore operativo: Consente valutazioni tossicologiche longitudinali con ridotta perdita di soggetti e miglioramento degli endpoint umani.
- Affidabilità predittiva: Rafforza la continuità traslazionale allineando i profili preclinici di PK/PD con schemi di esposizione clinicamente rilevanti.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Il metodo ODS si inserisce nel percorso di scoperta che va dalla validazione iniziale del bersaglio fino all'ottimizzazione del composto promettente e alla caratterizzazione preclinica della sicurezza, in particolare nei casi in cui è richiesta una somministrazione orale ripetuta.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica delle ipotesi consentendo la somministrazione orale cronica di composti senza indurre stress legati alle procedure.
- Screening: Migliora la prontezza dei saggi fornendo una via standardizzata e non invasiva per la valutazione dei composti in vivo.
- Analisi: Produce letture quantitative di parametri farmacocinetici e comportamentali con una variabilità ridotta dovuta a interferenze legate alla manipolazione.
- Ricerca traslazionale: Favorisce la continuità preclinica modellando in modo più accurato rispetto alla gavaggio la somministrazione orale clinica.
- Riutilizzo aziendale: Funziona come sistema di somministrazione compatibile con piattaforme diverse e adattabile a diverse aree terapeutiche e specie.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva riducendo l'ambiguità meccanicistica derivante dalle risposte fisiologiche allo stress.
- Valore operativo: Migliora la riproducibilità e la standardizzazione tra diversi siti e protocolli di studio.
- Valore strategico: Favorisce decisioni più accurate di prosecuzione/cessazione riducendo falsi positivi e falsi negativi legati ad artefatti del metodo di somministrazione.
- Impatto sul portafoglio: Permette una priorizzazione basata sul rischio grazie a dati più chiari sull'interazione con il bersaglio e sui margini di sicurezza.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze specifiche in scienza della formulazione per garantire la stabilità del farmaco e l'integrità della striscia.
- Presuppone l'accesso a strumenti di taglio di precisione e a materiali polimerici bioadesivi.
- Necessita di un allineamento tra team diversi, tra cui farmacologia, formulazione e assistenza agli animali.
- Potrebbe richiedere adattamenti per diverse specie o per le proprietà fisico-chimiche del farmaco.
- Limitato ai composti compatibili con l'assorbimento orale transmucosale o gastrointestinale mediante dissoluzione della striscia.
