Murino bere modelli nello sviluppo delle farmacoterapie per l'alcolismo: bere nella scelta scura e due-bottiglia
7 gennaio 2019
Disordine di uso di alcol (AUD) è un problema importante di salute nazionale e lo sviluppo di trattamenti più efficaci è necessaria per compensare le esigenze di questa popolazione di pazienti. A tal fine, il seguente protocollo utilizza due modelli beventi del roditore semplici per valutare l'efficacia preclinica di composti di piombo anti-alcol.
L'obiettivo generale di questo paradigma è valutare l'efficacia di un potenziale farmaco anti-alcol usando modelli di roditori di disturbo da consumo di alcol. Il disturbo da consumo di alcol rappresenta una grave crisi della salute pubblica. I trattamenti attuali sono inefficaci ed è necessaria una ricerca preclinici in corso.
Il nostro protocollo ci consente di valutare la sicurezza e l'utilità di un potenziale trattamento e di dare un'occhiata alla neurobiologia sottostante del disturbo stesso. Iniziare la procedura riscaldando un coltello da utilità sul bruciatore Bunsen. Usando questo coltello, tagliare circa un pollice dalle estremità superiore e inferiore di una pipetta sierologica da 18 millilitri di plastica.
Quindi scaldare la pipetta sotto una pistola termica. Inserire il tubo del sipper cuscinetto a sfera nell'estremità inferiore della pipetta. Quindi, utilizzando una pistola a involucro termoretraibile disponibile in commercio, sigillare il tubo del setaccio in posizione con involucro termoretraibile.
Tappare l'altra apertura con un tappo in silicone. Per l'assunzione animale, all'arrivo, casa singola ogni topo nella gabbia standard in polisolfone in policarbonato con biancheria da letto, cibo e acqua e un piano in gabbia a griglia metallica. A partire dal quarto giorno della singola alimazione abitativa di una settimana, misurare e registrare il peso giornaliero del corpo e del cibo del topo.
Misurare l'assunzione d'acqua utilizzando le incisioni accanto alla bottiglia invertita, per registrare il punto più alto del menisco. Una volta che l'assunzione di acqua si è stabilizzata a più o meno 10% variabilità dalla media degli ultimi tre giorni, iniziare l'accesso all'etanolo con TBC o DID. Per condurre tbs, preparare la soluzione di etanolo al 10% in 1.000 millilitri aggiungendo 105,3 millilitri di etanolo di grano a prova di 190 a 894,7 millilitri di acqua, quindi scuoterlo accuratamente.
Dato che l'etanolo evapora rapidamente, sostituire la soluzione due volte a settimana. Il primo giorno di TBC, in ogni gabbia, svuotare una delle due bottiglie d'acqua e riempirla fino all'orlo con la soluzione di etanolo appena preparata. Dato che l'etanolo e l'acqua sono difficili da distinguere visivamente, etichettare chiaramente le bottiglie con il loro contenuto corrispondente.
Aggiungere altra soluzione alla bottiglia d'acqua in base alle esigenze. Quindi riposizionare la bottiglia nella gabbia, assicurandosi che il cappuccio sia chiuso in modo sicuro e privo di bolle d'aria o perdite dal beccuccio. Rimuovere eventuali bolle d'aria semplicemente toccando la bottiglia in modo che l'aria possa sfuggire alla bottiglia.
Alternare la posizione della bottiglia a giorni alterni in modo da correggere le influenze correlate alle preferenze del luogo condizionate nell'attività potabile. Registrare il livello di assunzione di etanolo e analizzare il rapporto di assunzione e preferenza del 10% di etanolo. Non appena l'assunzione di etanolo è diventata stabile, somministrare un'iniezione intraperitoneale di controllo a ciascun mouse durante la routine di misurazione giornaliera, per abituare il mouse all'iniezione.
Una volta ristabilita una linea di base di etanolo a bassa variabilità, dividere i topi in gruppi di controllo e sperimentali utilizzando i valori di assunzione di etanolo in modo che tutti i gruppi abbiano valori medi di assunzione di etanolo approssimativamente simili. Inizia il dosing giornaliero dei farmaci, per una durata acuta o di più giorni. Per condurre DID, in ogni giorno di accesso all'etanolo programmato, registrare le misurazioni per il volume dell'acqua, l'assunzione di cibo e il peso corporeo ed eseguire il dosing farmacologico.
Eseguire questa operazione durante un periodo preselezionato durante il ciclo di luce scelto in conformità con la farmacocinetica del farmaco in modo che il composto si avvicini alla massima concentrazione cerebrale durante il periodo di bere. Successivamente, preparare la soluzione di etanolo al 20% in 1.000 millilitri aggiungendo 210,5 millilitri di etanolo di grano a prova di 190 a 789,5 millilitri di acqua. Quindi scuotilo a fondo.
Riempire la bottiglia di etanolo prima dell'inizio della sessione di bevute in modo che non appena il DID inizia, la bottiglia d'acqua possa essere semplicemente sostituita con la bottiglia di alcol. Durante l'intera sessione DID, utilizzare un proiettore a luci rosse per non disturbare l'animale. All'inizio della sessione di bevute DID, che dovrebbe iniziare tre ore nel ciclo buio prima del ciclo della luce, registrare il volume di acqua per ogni mouse.
Quindi sostituire ogni bottiglia d'acqua con una bottiglia di soluzione di etanolo al 20% e registrare il volume iniziale di etanolo. Leggere e registrare il volume finale di etanolo due ore dopo alla fine della sessione di bevute nei giorni da uno a tre e quattro ore dopo il quarto giorno. Quindi analizzare l'assunzione di etanolo del 20%.
Successivamente, sostituire la bottiglia di etanolo con una bottiglia d'acqua e registrare il volume d'acqua. Questa cifra mostra la valutazione degli effetti di una dose acuta di moxidectina a cinque milligrammi per chilogrammo sull'assunzione e sulla preferenza di etanolo. Una singola dose di moxidectina ha ridotto significativamente l'assunzione di alcol superiore al 45% rispetto alle iniezioni di pre-moxidectina e la preferenza superiore al 30%10% di assunzione e preferenza di etanolo rimangono entrambe significativamente inferiori alla soluzione salina il giorno immediatamente successivo al trattamento MOX.
Qui, il binge drinking è stato modellato utilizzando la procedura DID. Ai topi è stata somministrata la soluzione salina nei giorni da uno a quattro con etanolo basale del 20% stabilito il quarto giorno. Nei giorni da uno a tre del secondo ciclo settimanale, tutti i topi hanno ricevuto un'altra iniezione salina giornaliera.
I valori di assunzione di etanolo del terzo giorno sono stati quindi utilizzati per dividere i topi in due gruppi che hanno successivamente ricevuto un'iniezione di moxidectina a cinque milligrammi per chilogrammo o salina il quarto giorno. La settimana seguente, tutti i topi hanno ricevuto iniezioni saline giornaliere nei giorni da uno a quattro e l'assunzione di etanolo è stata misurata ancora una volta il quarto giorno. La somministrazione acuta di MOX è stata analizzata e ha rilevato una significativa riduzione dell'assunzione di alcol superiore al 54% rispetto alle iniezioni pre-farmaco.
Tieni presente che gli esperimenti futuri che utilizzano questo protocollo devono essere fatti per valutare il meccanismo, il dosing e la tossicità di un potenziale farmaco, nonché per valutarne l'efficacia in relazione alle attuali opzioni di trattamento.
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Panoramica
Questo studio ha lo scopo di valutare l'efficacia di potenziali farmaci anti-alcol utilizzando modelli rodentici del disturbo da uso di alcol (AUD). L'AUD rappresenta un problema significativo di sanità pubblica e i trattamenti attualmente disponibili sono inadeguati, rendendo necessarie ulteriori ricerche precliniche.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Neuroscienze
- Farmacologia
- Scienze del Comportamento
Sfondo
- Il disturbo da uso di alcol è un importante problema sanitario nazionale.
- I trattamenti attuali per il disturbo da uso di alcol sono in gran parte inefficaci.
- È necessaria una ricerca preclinica continua per sviluppare terapie migliori.
- Comprendere la neurobiologia del disturbo da uso di alcol è fondamentale per lo sviluppo di trattamenti.
Scopo dello studio
- Valutare la sicurezza e l'efficacia di potenziali composti anti-alcol.
- Studiare la neurobiologia alla base del disturbo da uso di alcol.
- Utilizzare modelli rodentici per la valutazione preclinica.
Metodi Utilizzati
- Utilizzo di modelli rodentici di consumo di bevande alcoliche per simulare il disturbo da uso di alcol (AUD).
- Valutazione di composti anti-alcol promettenti.
- Valutazione della sicurezza e dell'utilità del trattamento.
- Procedure sperimentali che prevedono la preparazione dei materiali da sottoporre a test.
Risultati principali
- I risultati contribuiranno alla comprensione dell'efficacia del trattamento del disturbo da uso di alcol (AUD).
- I risultati forniranno informazioni sui meccanismi neurobiologici del disturbo da uso di alcol (AUD).
- I dati sosterranno lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche.
- Le future direzioni della ricerca saranno delineate in base ai risultati.
Conclusioni
- Sono urgentemente necessari trattamenti efficaci per l'uso patologico di alcol (AUD).
- I modelli rodentici sono preziosi per i test preclinici di farmaci.
- Una ricerca continua è essenziale per migliorare le opzioni terapeutiche.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
I modelli murini di consumo di alcol, come il "Drinking in the Dark" (DID) e la "scelta tra due bottiglie" (TBC), forniscono piattaforme solide ed ad alta produttività per la valutazione preclinica di potenziali farmacoterapie mirate al disturbo da uso di alcol (AUD). Questi modelli permettono una valutazione rapida e quantitativa dell'efficacia dei composti e del loro impatto comportamentale, supportando la selezione precoce del portafoglio e la riduzione dei rischi meccanicistici. La loro rilevanza traslazionale e scalabilità li rende essenziali per promuovere l'identificazione di candidati promettenti e ottimizzare l'affidabilità predittiva nella scoperta di farmaci anti-alcol.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Permette l'analisi di ipotesi terapeutiche quantificando l'assunzione volontaria di alcol e la preferenza in vivo.
- Supporta la riduzione del rischio biologico distinguendo tra fenotipi di consumo moderato e quelli simili all'abuso binge.
- Facilita la validazione funzionale degli obiettivi mediante somministrazione controllata e risposte comportamentali.
- Fornisce un grado predittivo di affidabilità per promuovere o de-prioritizzare composti candidati.
Sviluppo di screening e saggi
- Fornisce endpoint comportamentali validati e riproducibili per lo screening di composti.
- Standardizza le misurazioni di assunzione e preferenza per consentire confronti tra studi.
- Permette la valutazione ad alto rendimento di più agenti farmacologici o ceppi genetici.
- Genera dataset robusti per studi meccanicistici o traslazionali successivi.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Allinea gli esiti comportamentali preclinici ai fenotipi umani di AUD per garantire una continuità traslazionale.
- Permette decisioni di avanzamento aggiustate per il rischio, basate sulla riduzione quantitativa dell'assunzione e sui cambiamenti di preferenza.
- Supporta la scoperta di biomarcatori attraverso la correlazione tra esiti comportamentali e neurobiologici.
- Facilita l'ottimizzazione iterativa dei parametri di dosaggio, sicurezza ed efficacia.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Questi modelli murini si collocano all'interfaccia tra la fase iniziale della scoperta e la validazione preclinica, fungendo da ponte tra l'identificazione del bersaglio, l'ottimizzazione del composto leader e la ricerca traslazionale nel percorso di sviluppo di farmaci per il disturbo da uso di alcol (AUD).
- Biologia della scoperta: Dati quantitativi sull'assunzione e sulle preferenze supportano la verifica delle ipotesi e la chiarificazione dei meccanismi.
- Screening: Saggi comportamentali ad alto rendimento e riproducibili consentono una valutazione affidabile dei composti.
- Analisi: Misure standardizzate facilitano il confronto statistico tra gruppi trattati e gruppi di controllo.
- Ricerca traslazionale: Gli endpoint comportamentali rispecchiano i modelli clinici di consumo eccessivo e moderato di alcol, favorendo l'allineamento tra studi preclinici e clinici.
- Riutilizzo aziendale: I protocolli sono adattabili a diverse classi di composti e contesti genetici, massimizzando l'utilità della piattaforma.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva e riduce l'ambiguità meccanicistica nella selezione dei candidati.
- Valore operativo: Consente test comportamentali standardizzati, scalabili e riproducibili tra diversi studi.
- Valore strategico: Orienta le decisioni di avanzamento o interruzione dello sviluppo e migliora l'efficienza del capitale prioritizzando i candidati con maggiore potenziale.
- Impatto sul portafoglio: Favorisce l' avanzamento con adeguata gestione del rischio e la comparabilità tra programmi nelle pipeline terapeutiche per l'AUD.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze specifiche in farmacologia comportamentale e manipolazione di roditori.
- Richiede strumentazione precisa per la misurazione dell'assunzione e il controllo ambientale.
- Necessita di una standardizzazione tra i diversi gruppi di lavoro per quanto riguarda le procedure di somministrazione, i tempi e l'analisi dei dati.
- È adattabile a diverse ceppi di topi e classi di composti mediante modifiche del protocollo.
- Le limitazioni includono la necessità di ulteriori studi meccanicistici, di dosaggio e di tossicità prima della traduzione clinica.
