Gebruik makend van een oraal Oplossen Strip voor farmacologische, toxicologische studies: Een eenvoudige en humaan alternatief voor orale sondevoeding for Animals

Samenvatting

Het volgende protocol beschrijft een nieuwe werkwijze voor chronische orale toediening met een oraal oplossende strook (ODS) in plaats van de meer gebruikelijke orale gavage methode. We tonen aan dat preklinische, orale toediening van geneesmiddelen met behulp van de ODS-methode staat voor een veilige, gemakkelijke en humaan alternatief voor orale sondevoeding.

Samenvatting

Voorafgaand aan het testen van nieuwe therapieën bij de mens, op korte en lange termijn preklinische (dat wil zeggen, dier), repetitieve farmacologisch en toxicologisch onderzoek nodig is. In de meeste gevallen is de voorkeursroute van toediening is via orale afgifte. Momenteel, wordt orale toediening meestal bewerkstelligd onder toepassing van een orale gavage procedure gedeeltelijk omdat consistente en nauwkeurige dosering in het diermodel kan bereiken. Hoewel deze methode is goed ingeburgerd het heeft complicaties die kunnen leiden tot een hoge mate van dierlijke verloop. Daartoe de hier geïntroduceerde beschrijft een alternatief voor de orale gavage werkwijze waarbij het gewenste geneesmiddel in een tastant opgenomen, oraal oplossende strook (ODS) die eenvoudig kunnen worden gepresenteerd aan het proefdier waar het vervolgens snel beslag genomen minimale manipulatie van de proefpersoon. Hierin tonen we aan dat preklinische, orale toediening van geneesmiddelen met behulp van de ODS-methode staat voor een veilige, gemakkelijke en humane alternative tot orale sondevoeding.

Inleiding

Om de succesvolle translatie van een geneesmiddel uit preklinische (dierproeven) klinische ontwikkeling, een reeks van goed gedefinieerde, acute en chronische farmacologische en toxicologische studies moeten worden uitgevoerd in diermodellen met de beoogde klinische toedieningsweg (wat normaal gesproken is de orale route). Om dit doel te bereiken, de meeste pre-klinische studies die momenteel gebruik maken van een orale sondevoeding procedure aangezien deze methode resulteert in een consistente en nauwkeurige levering van de testverbinding aan het dier. In veel gevallen, orale gavage niet goed wordt verdragen door het dier en accumuleren aanwijzingen dat de werkwijze wordt geassocieerd met een significante hoeveelheid stressinductie ^1.

Dit geldt vooral voor de ontwikkeling van behandelingen voor chronische levenslange omstandigheden die langere termijn preklinische studies nodig, zoals het geval is met, maar niet beperkt tot, bijna elke neuropsychiatrische stoornis. voor insafstand, in een transgeen muismodel van de ziekte van Alzheimer, werd onlangs gesuggereerd dat de werkwijze gavage zelf experimentele resultaten kunnen verwarren door dosering biotische ^2. Ook in een muismodel van alcoholconsumptie, ongepubliceerde resultaten uit ons eigen laboratorium hebben gevonden dat de herhaalde insertie van de maagsonde tube - op zichzelf - kan aanzienlijke vermindering van de mate van alcoholgebruik tot het punt van de integriteit van de experimentele gevaar paradigma (zie figuur 1).

Gezien voornoemde beperkingen verbonden aan de orale gavage procedure aanzienlijke inspanning aan de ontwikkeling van nieuwe werkwijzen voor preklinische orale geneesmiddelafgifte zetten. Huidige alternatieve benaderingen omvatten het opnemen van de testverbinding in pindakaas mengsels ³ gelatineus matrijzen ^4-5, chocolade pellets ^6, drinkwater ⁷ en ⁸ wafer crackers, die allemaal Associated met verschillende mate van problemen zoals het onvermogen betrouwbaar voor gebruik in het diermodel, gebrek waarop testverbinding opname door de proefpersoon of individuele voorkeur voor smaak maakt dat het geneesmiddel minder gemakkelijk verteerd ^9.

De werkwijze hierin ingebracht beschrijft een werkwijze waarbij het gewenste geneesmiddel wordt opgenomen in een op smaak, oraal oplossende strook (ODS) die gemakkelijk kunnen worden en gemakkelijk worden gebruikt om oraal toedienen van de testverbinding aan het proefdier. Dit document is gericht op het aantonen van de effectiviteit van de methode met ODS muizen. Er is echter geen reden om te verwachten dat dezelfde methode niet ook bruikbaar bij andere knaagdieren evenals grotere zoogdieren zou zijn. Klinisch, het gebruik van ODS begint bij pediatrische en geriatrische patiënten aan te nemen, als een manier om te overwinnen slikproblemen ^10. Wij stellen voor dat ODS kan ook met succes in preklinische drug discovery programma's gebruikt als een veilige, gemakkelijkeEn humaan alternatief voor orale sondevoeding.

Protocol

Alle beschreven procedure zijn goedgekeurd door de Institutional Animal Care en gebruik Comite (IACUC) van de University of Southern California.

1. Dierlijke Behandeling en Gewenning

1. Invoering
   1. Sta muizen te acclimatiseren aan de houderijomstandigheden en behandeling techniek van het experiment om stress te verminderen tijdens de daaropvolgende toediening procedures. Gedurende deze tijd, noteer lichaamsgewicht en voedselinname van elke muis; indien gewenst, kan deze later worden gebruikt als een niet-invasieve vergelijkingspunt beoordelen geneesmiddelentoxiciteit (optioneel). De eerste kan ook worden gebruikt om gewicht gebaseerde geneesmiddel dosering te bepalen.
      Noot: Anecdotally, moet de lengte van de gewenningsperiode worden bepaald op basis van het aantal onderzoekers interactie met het dier. In onze ervaring, zijn muizen van de C57BL / 6J stam is waargenomen dat de problemen habituating om behandeling door meer dan ~ 5 personen binnen onze typische week-lange gewenningsperiode hebben. Indien mogelijk,experimentator (s) worden ook aangemoedigd om zich te onthouden van het gebruik van geparfumeerde lotions, zepen en parfums voor de behandeling van de dieren als eerdere rapporten geven aan nieuwe stimuli, zoals geuren, kan de gewenningsperiode ¹¹ belemmeren.
2. Stappen
   1. Aanvangt ten minste 5 dagen vóór het begin van de studie, brengen de dieren naar de ruimte waar de volgende experimenten zal optreden.
   2. Noteer het gewicht van de muis door stevig grijpen het midden van de staart en voorzichtig op te tillen het dier uit de kooi en in het gewicht boot.
      1. Plaats de muis in de schaal zodra het uit de cagekeeping rekening wordt opgetild goed grijpen de mediale / proximale aspect van de staart, bedoeld degloving verwondingen, die kunnen ontstaan ​​bij het ​​grijpen van het distale aspect van de staart ¹² voorkomen.
      2. Registreer het gewicht waarde zodra de muis is veilig in de weging boot geplaatst.
   3. Registreer het gewicht van het voedsel voor een Recomherstelde 2 opeenvolgende dagen, met het oog op de baseline voedselconsumptie levels die je zullen helpen capture potentiële toxiciteit tijdens het experiment ¹³ vast te stellen.

2. Voorbereiding van Feeding Naald, sucrose-oplossing, en de individuele ODS

1. Gebruik een autoclaaf roestvrij staal maagsonde naalden gesteriliseerd ter voorbereiding van het experiment. Bereid 2 naalden / groep en 1 extra naald te worden gebruikt als een back-up indien nodig.
   Opmerking: Deze studie gebruikte een 1,5 inch, gebogen, 18 G, roestvrijstalen voedingsnaald met een 2,25 mm kogel aan het einde van de naald.
2. Voeg 20 ml water om 0,85 g sucrose tot een 4,25% te maken (w / v) sucrose-oplossing.
   Opmerking: Afhankelijk van de parameters die ter beoordeling andere lage doses van sucrose kan mogelijk ook worden gebruikt ^14.
3. Bereid de mondelinge oplossende strook (ODS) voor elk dier door het snijden van de standaard rechthoekige teststrip in een stuk dat is 0,5 cm inch in diameter onsing een commercieel verkrijgbare enkele kwart inch hole-puncher. De rechthoekige teststrip die in deze demonstratie werd geformuleerd tot 6 mg ivermectine (IVM) bevat, en wanneer deze grootte gesneden, wijst een 0,21 mg dosis voor elke bijzondere cirkelvormig stuk benaderen van een 10 mg / kg dosis voor elk dier (onze wensen dosis / dier). Deze dosis kan worden aangepast door het concentreren / verdunning van de totale formulering op de rechthoekige strip en / of snijden van de strook in verschillende grootte.

3. Drug - Levering

1. Noteer de gewichtswaarden zoals eerder beschreven in stap 1,1-1,2.
2. Na het opnemen van het gewicht, beweeg de muis naar de top metalen rooster kooi. Eenmaal daar, met behulp van de dominante duim, wijsvinger en ^3e vinger voorzichtig terug te trekken op de staart. Dit zorgt ervoor dat de muis per ongeluk greep de kooi top en strekken zich uit zijn rug, stretching zijn lichaam uit de buurt van de experimentator.
3. Pak het nekvel met de niet-dominant duim, wijsvinger en ^3e vinger om comfortabel vastzit het dier met een grip die veilig is.
   Opmerking: Een onderzoeker met een kleinere kant kan ook gebruik maken van de 4 ^e vinger van dezelfde hand, aan de scruff van de rug terug te trekken en het verkrijgen van een meer veilige greep van de muis. Bovendien, afhankelijk van de individuele voorkeur ringvinger en / of pink kan ook worden gebruikt om de staart te beveiligen dit is echter niet noodzakelijk ^12.
4. Houd de muis rechtop.
5. Let op: Let op de kleur van de slijmvliezen van de muis. Een paars / blauw uiterlijk is een indicatie dat de experimentator wordt cinching het nekvel te strak en de muis kan niet ademen.
   1. Als dit gebeurt, onmiddellijk de muis weer op de top metalen kooi en laat het rusten voor ~ 2-3 minuten voordat opnieuw probeert om het dier te beperken.
6. Dompel de lamp punt van de sondenaald in 4,25% sucrose oplossing om te dienen als tastantlijm aan de ODS.
7. Druk naar beneden op een pre-cut ODS met de gloeilamp punt van de maagsonde naald om de oraal oplossende strip hechten.
8. Presenteer de ODS om de muis door het plaatsen van het in de buurt van de neus en / of mond, en laat het dier om de film te consumeren. Alternatief ODS kan topisch worden afgegeven aan de mondholte door het plaatsen van de dunne strip direct op de tong van de muizen te slikken.
9. Vervang de naald mid-groep tijdens de geneesmiddel dosering sessie om de verspreiding van infectie te voorkomen.

Resultaten

In de volgende representatieve onderzoeken, werd sociaal drinken gemodelleerd met behulp van een 24-uurs twee flessen keuze (TBC) paradigma zoals eerder beschreven ^15. Kort samengevat, muizen hadden toegang tot twee flessen oplossing, waarvan er een water en de andere een 10% (v / v) ethanol oplossing. De proefpersonen werden later aan medicatie groepen zodat de gemiddelde 10E (10% ethanol / 90% water v / v) intake was vergelijkbaar tussen de groepen.

Discussie

Orale sondevoeding wordt in verband gebracht met tal van complicaties die leiden tot een verzameling potentieel gecompromitteerde gegevens en de hoge prijzen van dierlijke uitputtingsslag ^1. Hier een eenvoudige wijze van de orale toediening van geneesmiddelen geïntroduceerd waardoor muizen (en mogelijk andere dieren) gemakkelijk en betrouwbaar consumeren het middel van keuze door middel van een oraal oplossende strook (ODS). Met name de toepassing van deze methode is een veilig, gemakkelijk en humaan alternat...

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Orally Dissolving Strip	Cure Pharmaceutical		Beschikbaar op speciale aanvraag. Als alternatief kan ODS ook in eigen beheer worden bereid.
Gavage Feeding Needle	VWR	7912	Onze knaagdiervoedingsstudies maakten gebruik van een voedingsnaald van 18 gauge. Dit formaat moet mogelijk worden aangepast voor gebruik bij andere zoogdiersoorten.
Sucrose	Sigma Aldrich	S0389-500G