Stosowanie podawania leków pod kontrolą mikropipet jako metody alternatywnej dla doustnego podawania przez zgłębnik w modelach gryzoni
26 lipca 2024
Tutaj opisujemy podawanie leków za pomocą mikropipet (MDA) jako alternatywną metodę do doustnego podawania leków, która zachęca zwierzę badawcze do łatwego przyjmowania leków przy minimalnym stresie i dyskomforcie.
Jesteśmy laboratorium badawczym zajmującym się rakiem prostaty i badamy wpływ drobnoustrojów gospodarza i ich metabolitów na inicjację raka prostaty i odpowiedź na leczenie. Obecnie używamy modeli mysich do badania określonych metabolitów drobnoustrojów, które naszym zdaniem mogą wpływać na odpowiedź na leczenie raka prostaty. Potrzebowaliśmy metody codziennego doustnego podawania myszom związków badawczych.
Najczęściej stosowana metoda, zgłębnik doustny, może być stresująca dla zwierząt badawczych i może powodować błąd systematyczny. Dlatego badamy metodę podawania leków pod kontrolą mikropipet, MDA, jako metodę alternatywną. Ustaliliśmy, że MDA jest techniką, która skraca czas i inwazyjność doustnego podawania leków badanym zwierzętom.
Ogólnie rzecz biorąc, wykazaliśmy, że MDA może stanowić mniej stresującą i skuteczną alternatywę dla zgłębnika doustnego. Na początek odmierz słodzone mleko skondensowane w 15-mililitrowej stożkowej probówce. Następnie, za pomocą 50-mililitrowej stożkowej rurki, powoli wymieszaj wodę klasy biologii molekularnej ze słodzonym skondensowanym mlekiem.
Następnie delikatnie przytrzymaj jedną ręką kark badanego zwierzęcia, aby go powstrzymać. Za pomocą pipety jednokanałowej i końcówki o pojemności 200 mikrolitrów podaj zwierzęciu 100 mikrolitrów słodzonego roztworu mleka. Rozpuść S-equol w DMSO w połączeniu z 90% olejem kukurydzianym.
Wymieszaj 220 mikrolitrów podwielokrotnego S-equolu w oleju kukurydzianym z 480 mikrolitrami słodzonego skondensowanego roztworu mleka i wody. Podobnie, przygotuj pojazd bez dodawania S-equol. Przygotuj wzorcową mieszankę roztworów kontrolnych PBS, nośnika DMSO i S-evol, aby dostarczyć jednorodny roztwór wszystkim zwierzętom.
Na koniec podawaj 100 mikrolitrów odpowiedniego roztworu każdej myszy raz dziennie. Analiza krwi wykazała, że myszy leczone equolem miały wykrywalny poziom equolu w krążeniu, co świadczy o skutecznym dostarczaniu leków.
Przegląd
Niniejszy artykuł przedstawia podawanie leków za pomocą mikropipety (MDA) jako mniej stresującą alternatywę dla zgłębnikowania przełyku przy podawaniu preparatów zwierzętom laboratoryjnym. MDA sprzyja dobrowolnemu spożyciu związków, co zmniejsza dyskomfort oraz potencjalny błąd eksperymentalny.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Farmakologia
- Badania na zwierzętach
Wstęp
- Gavage doustne jest powszechną metodą podawania leków w badaniach na zwierzętach.
- Metoda ta może wywoływać stres u zwierząt badawczych.
- Stres może prowadzić do błędów eksperymentalnych i wpływać na wyniki badań.
- Konieczne jest wprowadzenie alternatywnych metod w celu poprawy dobrostanu zwierząt i zapewnienia spójności danych.
Cel badania
- Ocena MDA jako alternatywy dla gavage'u doustnego.
- Ocena wpływu MDA na poziom stresu u zwierząt badawczych.
- Określenie skuteczności MDA w ułatwianiu podawania leków.
Zastosowane metody
- Technika podawania leków z wykorzystaniem mikropipety.
- Modele mysie do testowania metod podawania leków.
- Porównanie poziomów stresu pomiędzy MDA a zgłębnikowaniem przełyku.
- Ocena szybkości przyjmowania pokarmu i reakcji behawioralnych.
Główne wyniki
- MDA znacząco redukuje stres u zwierząt badawczych w porównaniu z gavagem doustnym.
- Zwierzęta wykazują większą chęć do przyjmowania preparatów za pomocą MDA.
- Dane sugerują, że MDA może minimalizować błąd eksperymentalny.
- MDA stanowi realną alternatywę dla codziennego podawania leków w modelach mysich.
Wnioski
- MDA jest skuteczną metodą podawania leków w warunkach badawczych.
- Technika ta poprawia dobrostan zwierząt poprzez redukcję stresu.
- MDA może zwiększyć wiarygodność wyników eksperymentalnych.
Często zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Niezawodna doustna administracja związków w modelach gryzoni jest kluczowa dla badań translacyjnych, jednak tradycyjne zgłębnikowanie (gavage) wywołuje stres i może wprowadzać błędy systematyczne, które mogą zaburzyć wyniki badań farmakologicznych. Podawanie leków z użyciem mikropipety (MDA) stanowi małoinwazyjną alternatywę, pozwalającą na uzyskanie danych bardziej istotnych fizjologicznie i poprawę dobrostanu zwierząt. Wdrożenie metody MDA może zwiększyć wiarygodność predykcyjną we wczesnych etapach odkrywania leków oraz w procesach przedklinicznych poprzez redukcję zmienności wywołanej stresem.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia badanie efektów związków in vivo bez zakłóceń wynikających z odpowiedzi stresowej.
- Wspiera funkcjonalną walidację celu poprzez minimalizację artefaktów proceduralnych.
- Zwiększa pewność prognostyczną w odniesieniu do sygnałów dotyczących skuteczności i bezpieczeństwa związków.
Przesiewy i rozwój testów
- Ułatwia przygotowanie zwalidowanych modeli zwierzęcych do późniejszych badań farmakologicznych.
- Zmniejsza zmienność dawkowania, co wspiera powtarzalność i standaryzację testów.
- Umożliwia wiarygodną ocenę farmakokinetyki i farmakodynamiki związków.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Zachowuje skład mikrobiomu jelitowego, wspierając spójność translacyjnych biomarkerów.
- Poprawia ciągłość procesu od etapu odkrywania po walidację przedkliniczną poprzez redukcję czynników zakłócających wywołanych stresem.
- Wspiera decyzje o dalszym rozwoju projektów w oparciu o ocenę ryzyka, dostarczając bardziej wiarygodnych danych in vivo.
Integracja potoku i przepływu pracy
MDA wpisuje się w kontinuum od wczesnego etapu odkrywania do badań przedklinicznych, umożliwiając dokładniejszą ocenę efektów działania związków w modelach gryzoni.
- Biologia odkrywcza: Redukuje artefakty związane ze stresem, wspomagając weryfikację hipotez i wyjaśnianie szlaków sygnałowych.
- Przesiewanie: Zapewnia standaryzowane, powtarzalne dawkowanie w celu rzetelnej oceny związków.
- Analityka: Umożliwia ilościowy pomiar stężeń leku w krążeniu oraz stabilności mikrobiomu.
- Badania translacyjne: Zachowuje istotność fizjologiczną w badaniach nad biomarkerami i skutecznością.
- Zastosowania instytucjonalne: Oferuje skalowalną, mniej inwazyjną metodę dawkowania, którą można zastosować w różnorodnych badaniach na gryzoniach.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczo
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność predykcyjną i redukuje niejednoznaczność mechanistyczną w badaniach in vivo.
- Wartość operacyjna: Poprawia standaryzację, powtarzalność i skalowalność protokołów podawania doustnego.
- Wartość strategiczna: Wspiera lepsze podejmowanie decyzji go/no-go i redukuje ryzyko biologiczne na późnych etapach.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację skorygowaną o ryzyko poprzez minimalizację czynników zakłócających procedurę.
Kwestie związane z wdrożeniem
- Wymaga przeszkolenia w zakresie obsługi zwierząt i techniki pipetowania mikro-pipetą.
- Wymaga dostępu do skalibrowanych pipet oraz odpowiednich rozpuszczalników do formulacji.
- Wymaga uzgodnienia protokołów dawkowania między zespołami w celu standaryzacji.
- Może wymagać dostosowania do różnej rozpuszczalności związków lub szczepów zwierząt.
- Ograniczone do związków i rozpuszczalników, które są smukowite i bezpieczne do dobrowolnego spożycia.
