Gebruik makend van een oraal Oplossen Strip voor farmacologische, toxicologische studies: Een eenvoudige en humaan alternatief voor orale sondevoeding for Animals
23 maart 2016
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.
Het algemene doel van deze procedure is om een oraal oplosbaar bioadhesief polymeer te gebruiken als een veilige en humane methode voor preklinische orale medicijntoediening. Met behulp van deze procedure kan een medicijn van belang worden geïntegreerd in een gearomatiseerde, oraal oplosbare strip voor de orale toediening van een testverbinding aan een experimenteel dier. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat deze kan worden toegepast in gevallen waarin orale gavage niet goed wordt getolereerd.
Om stress tijdens de volgende medicijntoedieningsprocedures te verminderen, laat de muizen acclimatiseren aan de veehouderijvoorwaarden en de hanteringstechniek van het experiment. Bepaal voor elke muis het pre-experimentele gewicht door de muis eerst bij het midden van de staart vast te grijpen en het dier voorzichtig uit de kooi te tillen. Plaats het dier onmiddellijk in een weegboot op een dierenschaal, houd een stevige greep op de mediale kant van de staart om een ontvellingsblessure te voorkomen, en noteer het gewicht van het dier.
Noteer het gewicht van het voedsel gedurende aanbevolen twee opeenvolgende dagen om de baseline voedselconsumptie van elk dier tijdens de habituatieperiode vast te stellen. Nadat de dieren aan hun omgeving zijn aangepast, verplaats de dieren naar de kamer waarin de volgende experimenten zullen plaatsvinden. Steriliseer voor het begin van het experiment twee roestvrijstalen gavagenaalden per groep en één extra naald als reserve.
Gebruik vervolgens een commercieel verkrijgbare enkelvoudige kwart inch gatjespons om oraal oplosbare strips, of ODS, met een diameter van 0,5 centimeter voor elk dier uit een standaard rechthoekige teststrip te snijden. Op de dag van het experiment, noteer het gewicht van de dieren zoals zojuist is gedemonstreerd en plaats vervolgens de eerste muis op een metalen roosterkooitop. Trek met de dominante duim, wijsvinger en middelvinger aan de staart.
De muis zal de kooitop grijpen en zijn rug uitrekken. Grijp de nek met de niet-dominante duim, wijsvinger en middelvinger om het dier comfortabel vast te houden met een stevige greep en draai het dier in een rechtopstaande positie. Let op de kleur van de slijmvliezen.
Een rozerode uiterlijk geeft aan dat de muis comfortabel vastgehouden wordt. Dompel nu de bolpunt van een van de gavagenaalden in vers bereide 4,25% sucroseoplossing om als een smaakkleefstof voor de ODS te dienen. Druk vervolgens met de bolpunt op een ODS om de ODS aan de naaldpunt te bevestigen en plaats de strip nabij de neusgaten en mond om het dier de film te laten consumeren.
Alternatief kan de strip direct op de tong worden geplaatst zodat de muis deze kan doorslikken. Vervang de naald halverwege de groep tijdens de medicijndosissesessie om de verspreiding van infectie te voorkomen. Hier worden de effecten van door gavage toegediende ivermectine op voorkeursdrinken getoond.
Zoals waargenomen, vermindert ivermectine significant de 10%ethanolinname gedurende het onderzoek vergeleken met de placebogroep. Vergeleken met de controlegroep zijn de ethanolinnamewaarden van de placebogroep echter veel te laag, en kunnen dus mogelijk niet nauwkeurig sociaal drinkgedrag modelleren. Wanneer hetzelfde experiment wordt uitgevoerd met behulp van het ODS-leveringssysteem, is er geen significant verschil in de ethanolinname tussen de controle- en placebo-behandelde muizen, wat aangeeft dat de ODS-placebogroep een geldige controle vertegenwoordigt waarmee een vergelijking met de ivermectinegroep kan worden gemaakt.
Inderdaad, door deze controles vermindert ivermectine significant en consistent de 10%ethanolinname van de dieren. Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u een oraal oplosbare strip kunt gebruiken als een veilige en humane methode voor orale medicijntoediening.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit protocol beschrijft een nieuwe methode voor chronische orale drugstoediening met behulp van een oraal oplosbare strip (ODS), wat een humane alternatief vormt voor orale gavage. De ODS-methode maakt preklinische orale drugstoediening op een veilige en gemakkelijke manier mogelijk.
Belangrijkste componenten van de studie
Wetenschappelijk vakgebied
- Farmacologie
- Preklinisch onderzoek
- Drug-delivery systemen
Achtergrond
- Traditionele orale gavage kan stressvol zijn voor proefdieren.
- Oraal oplosbare strips bieden een smaakvolle en eenvoudige methode voor het toedienen van geneesmiddelen.
- Deze methode is erop gericht het dierenwelzijn tijdens de toediening van geneesmiddelen te verbeteren.
- Het is bijzonder nuttig wanneer orale gavage niet goed wordt getolereerd.
Doel van de studie
- Om een humaan alternatief te ontwikkelen voor de toediening van geneesmiddelen in preklinische studies.
- Om bioadhesieve polymeren te benutten voor een effectieve afgifte van geneesmiddelen.
- Om stress te minimaliseren en de algehele ervaring voor de dieren te verbeteren.
Gebruikte methoden
- Bereiding van gesmaakte oraal oplosbare strips die het geneesmiddel bevatten.
- Acclimatisatie van muizen aan de hanterings- en houderijcondities.
- Gewichtsmeting van de muizen voorafgaand aan de toediening van het geneesmiddel.
- Toediening van het geneesmiddel via de ODS-methode.
Belangrijkste resultaten
- De ODS-methode werd goed getolereerd door de muizen.
- De stressniveaus tijdens de toediening van het geneesmiddel waren significant verlaagd.
- Effectieve toediening van het geneesmiddel werd bereikt met behulp van de ODS-methode.
- Het welzijn van de dieren kreeg gedurende de hele studie prioriteit.
Conclusies
- De methode van oral dissolvebare strips is een levensvatig alternatief voor orale gavage.
- Deze techniek verbetert de humane behandeling van proefdieren.
- Toekomstige studies kunnen de toepassingen van ODS bij geneesmiddelentoediening verder onderzoeken.
Veelgestelde vragen
Relevantie voor de Industrie
Orale gavage blijft een standaard maar stressvolle methode voor preklinische geneesmiddelentoediening, wat bijdraagt aan dierenuitval en datavariabiliteit. De methode met een oraal oplosbare strip (ODS) biedt een humane, stressarmeten alternatief dat een consistente dosering ondersteunt en tegelijkertijd het dierenwelzijn verbetert. Deze benadering verhoogt de betrouwbaarheid van preklinisch onderzoek door procedurele storende factoren bij farmacologische en toxicologische evaluaties te verminderen.
Strategische Toepassingen in Biofarmaceutische R&D
Vroege Ontdekking & Targetvalidatie
- Wetenschappelijke waarde: Maakt het toetsen van therapeutische hypothesen mogelijk met verminderde door stress veroorzaakte variabiliteit in diermodellen.
- Operationele waarde: Ondersteunt functionele targetvalidatie door storende effecten van trauma gerelateerd aan sondevoeding te minimaliseren.
- Voorspellende waarde: Verbetert de consistentie van gegevens voor lead-identificatie door de precisie van orale toediening te verfijnen zonder invasieve handelingen.
Screening & assayontwikkeling
- Wetenschappelijke waarde: Biedt een reproduceerbare route voor orale toediening voor compoundscreening met minimale manipulatie van dieren.
- Operationele waarde: Faciliteert de standaardisatie van assays door consistente toediening van geneesmiddelen via smaakvolle, snel oplosbare strips.
- Schaalbaarheid: Ondersteunt high-throughput workflows door doseringsprocedures in studiegroepen te vereenvoudigen.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Wetenschappelijke waarde: Behoudt de ziekterelevantie door het natuurlijke eetgedrag te bewaren tijdens chronische doseringsstudies.
- Operationele waarde: Maakt longitudinale toxicologische beoordelingen mogelijk met verminderde uitval en verbeterde humane eindpunten.
- Voorspellend vertrouwen: Versterkt de translationele continuïteit door preklinische PK/PD-profielen af te stemmen op klinisch relevante blootstellingspatronen.
Integratie van Pipeline & Workflow
De ODS-methode past binnen het ontdekkingscontinuüm, van vroege targetvalidatie tot lead-optimalisatie en preklinische veiligheidsprofielering, met name wanneer herhaalde orale dosering vereist is.
- Ontdekkingsbiologie: Ondersteunt hypothesetoetsing door chronische orale toediening van verbindingen mogelijk te maken zonder procedurele stress te induceren.
- Screening: Verbetert de assay-gereedheid door een gestandaardiseerde, niet-invasieve route te bieden voor in vivo evaluatie van verbindingen.
- Analytica: Genereert kwantitatieve farmacokinetische en gedragsmatige resultaten met een verminderde variabiliteit door artefacten bij de hantering.
- Translationeel onderzoek: Bevordert de preklinische continuïteit door klinische orale toediening nauwkeuriger te modelleren dan bij sondevoeding.
- Hergebruik binnen de organisatie: Fungeert als een platformcompatibel toedieningssysteem dat aanpasbaar is voor verschillende therapeutische gebieden en soorten.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellende vertrouwen door mechanische ambiguïteit voortvloeiend uit stressgerelateerde fysiologische reacties te verminderen.
- Operationele waarde: Verbetert de reproduceerbaarheid en standaardisatie tussen verschillende locaties en studieprotocollen.
- Strategische waarde: Ondersteunt betere go/no-go-beslissingen door het aantal fout-positieven/negatieven gerelateerd aan artefacten van de toedieningsmethode te verlagen.
- Impact op portfolio: Maakt risicogecorrigeerde prioritering mogelijk door schonere gegevens over target-engagement en veiligheidsmarges.
Overwegingen voor Implementatie
- Vereist expertise in formuleringwetenschap om de stabiliteit van het geneesmiddel en de integriteit van de strip te waarborgen.
- Is afhankelijk van de toegang tot precisiesnijinstrumenten en bioadhesieve polymermaterialen.
- Vereist afstemming tussen de teams farmacologie, formulering en dierenzorg.
- Kan aanpassing vereisen voor verschillende soorten of fysiochemische eigenschappen van het geneesmiddel.
- Beperkt tot verbindingen die compatibel zijn met orale transmucosale of gastro-intestinale absorptie via oplossingsvorming van de strip.
