Gebruik van micropipet-geleide medicijntoediening als alternatieve methode voor orale sonde in knaagdiermodellen
26 juli 2024
Hier beschrijven we micropipetgeleide medicijntoediening (MDA) als een alternatieve methode voor orale maagsonde die het onderzoeksdier stimuleert om behandelingen gemakkelijk in te nemen met minimale stress en ongemak.
Wij zijn een onderzoekslaboratorium voor prostaatkanker en we bestuderen het effect van menselijke gastheermicroben en hun metabolieten op het ontstaan van prostaatkanker en de respons op de behandeling. We gebruiken momenteel muismodellen om specifieke microbiële metabolieten te bestuderen waarvan we denken dat ze de respons op de behandeling van prostaatkanker kunnen beïnvloeden. We hadden een methode nodig om dagelijks onderzoeksmiddelen oraal toe te dienen aan muizen.
De meest gebruikte methode, orale sonde, kan stressvol zijn voor proefdieren en kan experimentele vooringenomenheid veroorzaken. Daarom onderzoeken we de micropipet-geleide medicijntoediening, MDA, als een alternatieve methode. We hebben vastgesteld dat MDA een techniek is die de timing en invasiviteit van orale toediening van geneesmiddelen aan proefdieren vermindert.
Over het algemeen hebben we aangetoond dat MDA een minder stressvol en effectief alternatief kan bieden voor orale maagsonde. Meet om te beginnen de gezoete gecondenseerde melk af in een conische buis van 15 milliliter. Meng vervolgens met behulp van een conische buis van 50 milliliter langzaam water van moleculaire biologiekwaliteit met de gezoete gecondenseerde melk.
Houd vervolgens voorzichtig met één hand het nekvel van het onderzoeksdier vast om het in bedwang te houden. Gebruik een enkelkanaals pipet en een tip van 200 microliter om het dier 100 microliter gezoete melkoplossing aan te bieden. Reconstitueer S-equol in DMSO gecombineerd met 90% maïsolie.
Meng 220 microliter aliquoot S-equol in maïsolie met 480 microliter van de gezoete gecondenseerde melk-wateroplossing. Bereid het voertuig op dezelfde manier voor zonder S-equol toe te voegen. Maak een mastermix van de PBS-besturing, DMSO-voertuig en S-equol-oplossingen om een homogene oplossing voor alle dieren te bieden.
Dien ten slotte eenmaal daags 100 microliter van de betreffende oplossing toe aan elke muis. Bloedanalyse toonde aan dat de met equol behandelde muizen detecteerbare circulerende niveaus van equol hadden, wat een effectieve medicijnafgifte aantoont.
Overzicht
Dit artikel presenteert micropipet-gestuurde drugstoediening (MDA) als een minder stressvol alternatief voor orale gavage bij het toedienen van behandelingen aan proefdieren. MDA stimuleert de vrijwillige inname van verbindingen, waardoor ongemak en potentiële experimentele bias worden verminderd.
Belangrijkste componenten van de studie
Wetenschappelijk gebied
- Neurowetenschappen
- Farmacologie
- Dieronderzoek
Achtergrond
- Orale gavage is een veelgebruikte methode voor het toedienen van geneesmiddelen in dierstudies.
- Deze methode kan stress veroorzaken bij proefdieren.
- Stress kan leiden tot experimentele bias en de onderzoeksresultaten beïnvloeden.
- Alternatieve methoden zijn nodig om het dierenwelzijn en de integriteit van de gegevens te verbeteren.
Doel van de studie
- Om MDA te evalueren als alternatief voor orale gavage.
- Om de impact van MDA op de stressniveaus bij proefdieren te beoordelen.
- Om de effectiviteit van MDA bij het vergemakkelijken van medicatietoediening te bepalen.
Gebruikte methoden
- Techniek voor medicatiedistributie onder leiding van een micropipet.
- Muismodellen voor het testen van methoden voor medicatiedistributie.
- Vergelijking van stressniveaus tussen MDA en orale gavage.
- Beoordeling van ingestiesnelheden en gedragsreacties.
Belangrijkste resultaten
- MDA vermindert stress bij proefdieren aanzienlijk in vergelijking met orale gavage.
- Dieren vertonen een grotere bereidheid om behandelingen via MDA in te nemen.
- De gegevens suggereren dat MDA experimentele bias kan minimaliseren.
- MDA is een levensvatbaar alternatief voor dagelijkse toediening van geneesmiddelen in muismodellen.
Conclusies
- MDA is een effectieve methode voor het toedienen van geneesmiddelen in onderzoeksomgevingen.
- Deze techniek verbetert het dierenwelzijn door stress te verminderen.
- MDA kan de betrouwbaarheid van experimentele resultaten verbeteren.
Veelgestelde vragen
Industriële relevantie voor directieleden
Betrouwbare orale toediening van verbindingen in knaagdiermodellen is cruciaal voor translationeel onderzoek, maar traditionele orale gavage veroorzaakt stress en potentiële bias die farmacologische studies kunnen beïnvloeden. Micropipet-gestuurde drugstoediening (MDA) biedt een minimaal invasief alternatief, wat leidt tot fysiologisch relevantere gegevens en een verbeterd dierenwelzijn. De adoptie van MDA kan het voorspellend vertrouwen in vroege ontdekkings- en preklinische workflows vergroten door stress-geïnduceerde variabiliteit te verminderen.
Strategische toepassingen in biofarmaceutische R&D
Vroege Ontdekking & Targetvalidatie
- Maakt onderzoek naar effecten van verbindingen in vivo mogelijk zonder storende stressreacties.
- Ondersteunt functionele doelwitvalidatie door procedurele artefacten te minimaliseren.
- Verbetert het voorspellend vertrouwen in de effectiviteit van verbindingen en veiligheidssignalen.
Screening & Assayontwikkeling
- Faciliteert de voorbereiding van gevalideerde diermodellen voor downstream farmacologische studies.
- Vermindert variabiliteit in dosering, wat de reproduceerbaarheid en standaardisatie van assays ondersteunt.
- Maakt betrouwbare evaluatie van de farmacokinetiek en farmacodynamiek van verbindingen mogelijk.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Behoudt de samenstelling van het darmmicrobioom, wat bijdraagt aan de afstemming van translationele biomarkers.
- Verbetert de continuïteit van ontdekking tot preklinische validatie door stress-geïnduceerde storende variabelen te verminderen.
- Ondersteunt risico-gecorrigeerde beslissingen voor verdere ontwikkeling door robuustere in vivo data te leveren.
Integratie van Pipeline en Workflow
MDA past binnen het continuüm van vroege ontdekking tot preklinisch onderzoek, waardoor effecten van verbindingen in knaagdiermodellen nauwkeuriger kunnen worden beoordeeld.
- Discovery Biology: Vermindert stressgerelateerde artefacten, wat hypothesetoetsing en padverduidelijking ondersteunt.
- Screening: Biedt gestandaardiseerde, reproduceerbare dosering voor een betrouwbare evaluatie van verbindingen.
- Analytics: Maakt kwantitatieve meting van circulerende drugspiegels en microbiome-stabiliteit mogelijk.
- Translationeel onderzoek: Behoudt de fysiologische relevantie voor biomarker- en effectiviteitsstudies.
- Enterprise Reuse: Biedt een schaalbare, minder invasieve doseermethode die toepasbaar is in diverse knaagdierstudies.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellende vertrouwen en vermindert mechanistische ambiguïteit in in vivo studies.
- Operationele waarde: Verbetert de standaardisatie, reproduceerbaarheid en schaalbaarheid van orale doseringsprotocollen.
- Strategische waarde: Ondersteunt betere go/no-go beslissingen en vermindert biologische risico's in een laat stadium.
- Impact op portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde prioritering mogelijk door procedurele confounders te minimaliseren.
Overwegingen bij de implementatie
- Vereist training in dierbehandeling en micropipettechnieken.
- Toegang tot gekalibreerde pipetten en geschikte formulatievoertuigen is noodzakelijk.
- Vereist overeenstemming tussen teams over doseringsprotocollen voor standaardisatie.
- Aanpassing kan nodig zijn voor verschillende oplosbaarheid van verbindingen of dierstrains.
- Beperkt tot verbindingen en voertuigen die smakelijk en veilig zijn voor vrijwillige inname.
