Использование орально растворяя Газа для фармакологических и токсикологических исследований: простая и гуманная альтернатива желудочный зонд для животных
23 марта 2016 г.
Следующий протокол описывает новый способ введения хронического пероральное лекарственное средство с использованием перорально растворяя полоску (СОД) вместо более распространенного метода оральной зондового. Показано, что доклинические, пероральной доставки лекарственного средства с использованием ODS метод представляет собой безопасный, удобный и гуманная альтернатива пероральной затравки.
Общая цель этой процедуры заключается в использовании перорально растворимого биоадгезивного полимера в качестве безопасного для человека средства доклинической пероральной доставки лекарственных средств. Используя эту процедуру, представляющий интерес лекарственный препарат может быть включен в ароматизированную, перорально растворяющуюся полоску для перорального введения исследуемого соединения экспериментальному животному. Основное преимущество этого метода заключается в том, что его можно использовать в тех случаях, когда оральный зонд плохо переносится.
Чтобы уменьшить стресс во время последующих процедур введения лекарств, дайте мышам акклиматизироваться к условиям содержания и технике обработки эксперимента. Для каждой мыши определите доэкспериментальный вес, взяв мышь сначала за середину хвоста и осторожно подняв животное из клетки. Немедленно поместите животное в весовую лодку на весах для животных, крепко держась за медиальную часть хвоста, чтобы избежать травмы от перчаток, и запишите вес животного.
Записывайте вес корма в течение рекомендуемых двух дней подряд, чтобы установить исходное потребление пищи каждым животным в течение периода привыкания. После того как животные акклиматизируются к окружающей среде, перенесите животных в помещение, в котором будут проводиться последующие эксперименты. Перед началом эксперимента в автоклаве стерилизуйте две иглы из нержавеющей стали для зондирования в каждой группе и одну дополнительную иглу для резервного копирования.
Затем используйте коммерчески доступный дырокол диаметром в одну четверть дюйма, чтобы вырезать полоски диаметром 0,5 сантиметра для перорального растворения (ODS) для каждого животного из стандартной прямоугольной тестовой полоски. В день эксперимента запишите вес животных, как только что продемонстрировано, а затем поместите первую мышь на металлическую решетку клетки. Оттяните хвост назад доминирующим большим, указательным и третьим пальцами.
Мышь будет хвататься за верхнюю часть клетки и вытягивать ее спину. Возьмитесь за загривок шеи недоминирующим большим, указательным и третьим пальцами, чтобы удобно удерживать животное надежным захватом, и поверните животное в вертикальное положение. Обратите внимание на цвет слизистых оболочек.
Розово-красный цвет указывает на то, что мышь удобно удерживается. Теперь погрузите кончик луковицы одной из игл в свежеприготовленный 4,25%-ный раствор сахарозы, который послужит в качестве клея для ОРВ. Затем надавите на ODS кончиком луковицы, чтобы прикрепить ODS к кончику иглы, и поместите полоску рядом с ноздрями и ртом, чтобы животное могло съесть пленку.
В качестве альтернативы полоску можно положить прямо на язык, чтобы мышь могла проглотить. Замените середину группы иглы во время сеанса дозирования препарата, чтобы предотвратить распространение инфекции. Здесь показано влияние вводимого ивермектрина на предпочтительное употребление алкоголя.
Как было замечено, ивермектин значительно снижает потребление 10% этанола в течение всего исследования по сравнению с группой плацебо. Однако, по сравнению с контрольной группой, показатели потребления этанола в группе плацебо слишком низкие, и, таким образом, могут неточно моделировать социальное поведение при употреблении алкоголя. Когда тот же эксперимент проводят с использованием системы доставки ОРВ, не выявлено существенной разницы в потреблении этанола между контрольной группой и мышами, получавшими плацебо, что указывает на то, что группа плацебо ОРВ представляет собой достоверный контроль, с помощью которого можно провести сравнение с группой ивермектина.
Действительно, при таком контроле ивермектин значительно и последовательно снижает потребление 10% этанола животными. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как использовать пероральную растворяющуюся полоску в качестве безопасного и гуманного средства пероральной доставки лекарств.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данном протоколе описан новый метод хронического перорального введения лекарственных препаратов с использованием быстрорастворимых полосок (ODS), представляющий собой гуманную альтернативу зондовому введению. Метод ODS позволяет осуществлять доклиническую пероральную доставку лекарств безопасным и удобным способом.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Фармакология
- Доклинические исследования
- Системы доставки лекарственных средств
Теоретические основы
- Традиционный пероральный зонд может вызвать стресс у подопытных животных.
- Растворимые полоски для перорального применения обеспечивают простой способ введения лекарственных средств с приятным вкусом.
- Данный метод направлен на улучшение благополучия животных при доставке препаратов.
- Он особенно полезен в случаях, когда пероральное зондирование переносится плохо.
Цель исследования
- Разработать гуманную альтернативу методам введения лекарственных препаратов в доклинических исследованиях.
- Использовать биоадгезивные полимеры для эффективной доставки лекарственных средств.
- Минимизировать стресс и улучшить общее состояние животных.
Используемые методы
- Приготовление ароматизированных быстрорастворимых полосок, содержащих лекарственное вещество.
- Акклиматизация мышей к условиям содержания и обращения.
- Измерение массы тела мышей перед введением препарата.
- Введение препарата методом использования быстрорастворимых полосок (ODS).
Основные результаты
- Метод ODS хорошо переносился мышами.
- Уровни стресса во время введения препарата были значительно снижены.
- С помощью метода ODS была достигнута эффективная доставка препарата.
- На протяжении всего исследования приоритетное внимание уделялось благополучию животных.
Выводы
- Метод применения растворимых во рту полосок является жизнеспособной альтернативой пероральному зондированию.
- Данная методика улучшает гуманное обращение с экспериментальными животными.
- В будущих исследованиях могут быть далее изучены возможности применения растворимых во рту полосок для доставки лекарственных средств.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Пероральное зондирование остается стандартным, но стрессовым методом введения препаратов в доклинических исследованиях, что способствует повышенной смертности животных и вариабельности данных. Метод использования быстрорастворимых полосок (ODS) представляет собой гуманную альтернативу с низким уровнем стресса, которая обеспечивает стабильное дозирование и улучшает благополучие животных. Такой подход повышает достоверность доклинических исследований за счет снижения влияния процедурных искажающих факторов при фармакологических и токсикологических оценках.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Первичный поиск и валидация мишени
- Научная ценность: позволяет проверять терапевтические гипотезы с меньшей вариабельностью, вызванной стрессом в моделях на животных.
- Практическая ценность: способствует функциональной валидации мишеней за счет минимизации побочных эффектов, связанных с травмами при зондовом кормлении.
- Прогностическая ценность: повышает согласованность данных при поиске перспективных соединений-лидеров за счет повышения точности перорального введения без инвазивного воздействия.
Скрининг и разработка анализа
- Научная ценность: Обеспечивает воспроизводимый способ перорального введения для скрининга соединений с минимальным воздействием на животных.
- Практическая ценность: Способствует стандартизации анализа за счет постоянной доставки препарата с помощью ароматизированных, быстрорастворимых полосок.
- Масштабируемость: Поддерживает высокопроизводительные рабочие процессы за счет упрощения процедур дозирования в различных группах исследования.
Трансляционные и доклинические исследования
- Научная ценность: Обеспечивает релевантность модели заболевания за счет сохранения естественного пищевого поведения в ходе исследований при хроническом введении доз.
- Практическая ценность: Позволяет проводить лонгитюдные токсикологические оценки с меньшим процентом выбывания животных и улучшенными гуманными конечными точками.
- Прогностическая достоверность: Усиливает трансляционную преемственность за счет приведения доклинических профилей PK/PD в соответствие с клинически релевантными паттернами экспозиции.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Метод ODS вписывается в непрерывный процесс поиска лекарственных средств: от ранней валидации мишени до оптимизации соединений-лидеров и доклинического профилирования безопасности, особенно в тех случаях, когда требуется многократное пероральное введение.
- Биология открытий: Поддерживает проверку гипотез, обеспечивая возможность хронического перорального введения соединений без возникновения процедурного стресса.
- Скрининг: Повышает готовность анализа, предоставляя стандартизированный неинвазивный путь оценки соединений in vivo.
- Аналитика: Позволяет получать количественные фармакокинетические и поведенческие показатели с пониженной вариабельностью, вызванной артефактами манипуляций.
- Трансляционные исследования: Способствует непрерывности доклинических исследований, более точно моделируя клиническое пероральное введение по сравнению с зондовым введением.
- Корпоративное повторное использование: Функционирует как совместимая с платформой система доставки, адаптируемая для различных терапевтических областей и видов животных.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: повышает прогностическую достоверность за счет снижения механистической неоднозначности, вызванной физиологическими реакциями на стресс.
- Операционная ценность: улучшает воспроизводимость и стандартизацию между различными центрами и протоколами исследований.
- Стратегическая ценность: способствует принятию более обоснованных решений о продолжении или прекращении разработки (go/no-go) за счет снижения количества ложноположительных и ложноотрицательных результатов, связанных с артефактами методов введения.
- Влияние на портфель: позволяет проводить приоритизацию с учетом рисков благодаря более чистым данным о взаимодействии с мишенью и запасах безопасности.
Особенности реализации
- Требуются экспертные знания в области фармацевтической разработки для обеспечения стабильности препарата и целостности полоски.
- Зависит от наличия инструментов прецизионной резки и биоадгезивных полимерных материалов.
- Необходимо согласование действий между группами фармакологии, разработки лекарственных форм и ухода за животными.
- Может потребоваться адаптация для различных видов животных или с учетом физико-химических свойств препарата.
- Метод ограничен соединениями, совместимыми с оральным трансмукозальным или желудочно-кишечным всасыванием путем растворения полоски.
