약리 및 독성 연구에 대한 구두 또한 용해 스트립을 활용 : 동물 용 구강 투여에 대한 간단하고 동물 애호 대안
2016년 3월 23일
다음 프로토콜은 일반적으로 사용되는 구강 투여 방법 대신 경구 용해 스트립 (ODS)을 사용하여 만성 경구 약물 투여를위한 신규 한 방법을 설명한다. 우리는 ODS 방법을 사용하여 전임상, 경구 약물 전달은 구강 투여에 안전하고 편리하며 인도적인 대안을 나타낸다는 것을 보여줍니다.
이 절차의 전반적인 목표는 경구로 용해되는 생체 접착 폴리머를 전임상 경구 약물 전달을 위한 안전하고 인간적인 수단으로 활용하는 것입니다. 이 절차를 사용하여, 관심 약물을 실험 동물에 대한 시험 화합물의 경구 투여를 위해 향이 첨가된 경구 용해 스트립에 통합될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 구강 위장이 잘 견디지 못할 때 활용할 수 있다는 것입니다.
이어지는 약물 투여 절차 중 스트레스를 줄이기 위해 쥐가 실험의 축산 조건 및 취급 기술에 적응하도록 합니다. 각 마우스에 대해 먼저 마우스의 꼬리 중앙을 잡고 동물을 케이지 밖으로 부드럽게 들어 올려 실험 전 무게를 결정합니다. 즉시 동물을 동물 저울의 계량 보트에 넣고 꼬리의 내측을 단단히 잡고 장갑이 벗겨지는 부상을 피하고 동물의 체중을 기록합니다.
권장 이틀 연속으로 사료의 무게를 기록하여 습관화 기간 동안 각 동물의 기준 사료 섭취량을 설정합니다. 동물들이 환경에 적응한 후 후속 실험이 진행될 방으로 동물들을 옮깁니다. 실험을 시작하기 전에 그룹당 2개의 스테인리스강 개비지 바늘을 오토클레이브하여 살균하고 백업을 위해 1개의 바늘을 추가로 멸균합니다.
다음으로, 시중에서 판매되는 단일 1/4인치 구멍 펀처를 사용하여 표준 직사각형 테스트 스트립에서 각 동물에 대해 0.5cm 직경의 구강 용해 스트립(ODS)을 절단합니다. 실험 당일, 방금 시연한 대로 동물의 무게를 기록한 다음 첫 번째 쥐를 금속 격자 케이지 위에 놓습니다. 주로 사용하는 엄지, 검지, 세 번째 손가락으로 꼬리를 뒤로 당깁니다.
마우스가 케이지 상단을 잡고 등을 쭉 뻗습니다. 주로 사용하지 않는 엄지, 검지, 세 번째 손가락으로 목덜미를 잡고 단단히 잡고 동물을 똑바로 세웁니다. 점막의 색깔에 주목하십시오.
분홍색의 빨간색 모양은 마우스가 편안하게 고정되어 있음을 나타냅니다. 이제 개게이지 바늘 중 하나의 전구 끝을 갓 준비한 4.25% 자당 용액에 담그어 ODS에 대한 미묘한 접착제 역할을 합니다. 그런 다음 전구 끝으로 ODS를 눌러 ODS를 바늘 끝에 부착하고 콧구멍과 입 근처에 스트립을 놓아 동물이 필름을 섭취할 수 있도록 합니다.
또는 마우스가 삼킬 수 있도록 스트립을 혀에 직접 놓을 수 있습니다. 감염 확산을 방지하기 위해 약물 투여 세션 중에 바늘을 중간 그룹 동안 교체하십시오. 여기에서는 가바지(gavage)를 투여한 이버멕트린(ivermectrine)이 선호하는 음주에 미치는 영향을 보여줍니다.
관찰된 바와 같이, 이버멕틴은 위약 그룹에 비해 연구 전반에 걸쳐 10%의 에탄올 섭취를 유의하게 감소시킵니다. 그러나 대조군과 비교했을 때, 위약군의 에탄올 섭취량은 너무 낮아서 사회적 음주 행동을 정확하게 모델링하지 못할 수 있습니다. ODS 전달 시스템을 사용하여 동일한 실험을 수행할 때 대조군과 위약 처리된 마우스 간에 에탄올 섭취량에 큰 차이가 없으며, 이는 ODS 위약군이 이버멕틴 그룹과 비교할 수 있는 유효한 대조군을 나타낸다는 것을 나타냅니다.
실제로, 이러한 통제에 의해 이버멕틴은 동물의 10% 에탄올 섭취를 현저하고 일관되게 감소시킵니다. 이 비디오를 시청한 후에는 경구 용해 스트립을 안전하고 인도적인 경구 약물 전달 수단으로 활용하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
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개요
본 프로토콜은 구강 용해 필름(ODS)을 이용한 만성 경구 약물 투여의 새로운 방법을 설명하며, 이는 경구 존데 투여(oral gavage)를 대체할 수 있는 인도적인 대안을 제시합니다. ODS 방법은 전임상 단계에서 안전하고 편리한 방식으로 경구 약물 전달을 가능하게 합니다.
주요 연구 구성 요소
과학 분야
- 약리학
- 전임상 연구
- 약물 전달 시스템
배경
- 전통적인 경구 투여(oral gavage)는 실험 동물에게 스트레스를 줄 수 있습니다.
- 구강 용해 필름(orally dissolving strips)은 약물을 투여하는 맛이 가미된 간편한 방법을 제공합니다.
- 이 방법은 약물 전달 과정 중 동물의 복지를 향상시키는 것을 목표로 합니다.
- 특히 경구 투여를 잘 견디지 못하는 경우에 매우 유용합니다.
연구 목적
- 전임상 연구에서 약물 투여를 위한 인도적인 대안을 개발하기 위함입니다.
- 효과적인 약물 전달을 위해 생체 접착성 폴리머를 활용하기 위함입니다.
- 동물의 스트레스를 최소화하고 전반적인 경험을 개선하기 위함입니다.
사용된 방법
- 약물을 함유한 가미 구강용해필름(ODS)의 조제.
- 마우스의 핸들링 및 사육 조건 적응.
- 약물 투여 전 마우스의 체중 측정.
- ODS 방법을 통한 약물 투여.
주요 결과
- 마우스는 ODS 방법을 잘 견뎠습니다.
- 약물 투여 중 스트레스 수준이 유의미하게 감소했습니다.
- ODS 방법을 통해 효과적인 약물 전달이 이루어졌습니다.
- 연구 전 과정에서 동물 복지를 최우선으로 고려했습니다.
결론
- 구강 용해 필름(orally dissolving strip) 방법은 경구 투여(oral gavage)의 실행 가능한 대안입니다.
- 이 기술은 실험 동물의 인도적 처리를 강화합니다.
- 향후 연구에서는 약물 전달에 있어 ODS의 응용 가능성을 더욱 탐구할 수 있을 것입니다.
자주 묻는 질문
산업계 주요 관련성
경구 투여(Oral gavage)는 전임상 약물 전달의 표준적인 방법이지만, 동물에게 스트레스를 유발하여 개체수 감소와 데이터 변동성의 원인이 됩니다. 구강 용해 필름(ODS)법은 동물 복지를 향상시키면서 일관된 투여량을 지원하는 인도적이고 스트레스가 적은 대안을 제공합니다. 이러한 접근 방식은 약리학적 및 독성학적 평가에서 절차적 혼란 변수를 줄임으로써 전임상 연구의 신뢰도를 높입니다.
바이오 제약 R&D의 전략적 응용
초기 발견 및 타겟 검증
- 과학적 가치: 동물 모델에서 스트레스로 인한 변동성을 줄여 치료 가설의 검증을 가능하게 합니다.
- 운용적 가치: 존데 투여(gavage) 관련 외상으로 인한 교란 효과를 최소화하여 기능적 표적 검증을 지원합니다.
- 예측적 가치: 침습적 처리 없이 경구 투여의 정밀도를 높임으로써 리드 물질 식별을 위한 데이터 일관성을 향상시킵니다.
스크리닝 및 분석법 개발
- 과학적 가치: 동물 조작을 최소화하면서 화합물 스크리닝을 위한 재현 가능한 경구 투여 경로를 제공합니다.
- 운용적 가치: 풍미가 있고 빠르게 용해되는 스트립을 통해 일관된 약물 전달을 구현함으로써 분석의 표준화를 촉진합니다.
- 확장성: 연구 그룹 전반의 투여 절차를 단순화하여 고속 대량 스크리닝 워크플로를 지원합니다.
중개 및 전임상 연구
- 과학적 가치: 만성 투여 연구 동안 자연스러운 섭식 행동을 유지함으로써 질병 관련성을 보존합니다.
- 운영적 가치: 폐사율을 낮추고 인도적 종료 시점을 개선하여 종단적 독성학 평가를 가능하게 합니다.
- 예측 신뢰도: 전임상 PK/PD 프로파일을 임상적으로 유의미한 노출 패턴과 일치시켜 중개 연구의 연속성을 강화합니다.
파이프라인 및 워크플로우 통합
ODS 방법은 초기 타겟 검증부터 리드 최적화 및 전임상 안전성 프로파일링에 이르는 발견 연속체 내에 적합하며, 특히 반복적인 경구 투여가 필요한 경우에 유용합니다.
- 발견 생물학: 처치로 인한 스트레스를 유발하지 않고 화합물을 만성적으로 경구 투여할 수 있게 하여 가설 검증을 지원합니다.
- 스크리닝: 생체 내 화합물 평가를 위한 표준화된 비침습적 경로를 제공하여 분석 준비 효율을 높입니다.
- 분석: 핸들링으로 인한 인위적 변수를 줄여 정량적인 약동학 및 행동 분석 결과를 생성합니다.
- 중개 연구: 가바지(gavage) 방식보다 임상 경구 투여 방식에 더 가깝게 모델링함으로써 전임상 단계의 연속성을 촉진합니다.
- 기업적 재사용: 다양한 치료 영역과 종에 적용 가능한 플랫폼 호환성 전달 시스템으로 기능합니다.
운영 및 기업 영향
- 과학적 가치: 스트레스 관련 생리학적 반응으로 인한 메커니즘적 모호성을 줄임으로써 예측 신뢰도를 높입니다.
- 운영적 가치: 여러 사이트 및 연구 프로토콜 전반의 재현성과 표준화를 개선합니다.
- 전략적 가치: 투여 방법으로 인한 인위적 결과(artifact)와 관련된 위양성/위음성 사례를 줄여 더 나은 go/no-go 결정 수립을 지원합니다.
- 포트폴리오 영향: 표적 결합 및 안전 역치에 대한 더 명확한 데이터를 통해 위험 조정 우선순위 설정을 가능하게 합니다.
구현 시 고려 사항
- 약물 안정성과 스트립 무결성을 보장하기 위해 제형 과학 분야의 전문 지식이 필요합니다.
- 정밀 절단 도구 및 바이오 접착성 폴리머 재료의 확보 여부에 따라 달라집니다.
- 약리학, 제형 및 동물 관리 부서 간의 팀 간 조율이 필수적입니다.
- 서로 다른 종이나 약물의 물리화학적 특성에 따라 조정이 필요할 수 있습니다.
- 스트립 용해를 통한 구강 점막 투과 또는 위장관 흡수가 가능한 화합물로 제한됩니다.
