Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Bruk av kaninøyne i farmakokinetiske studier av intraokulært narkotika

Published: July 23, 2016 doi: 10.3791/53878

Abstract

Den intraokulære rute for medikamentadministrasjon muliggjør levering av høye konsentrasjoner av terapeutiske legemidler, mens deres systemiske absorpsjon minimaliseres. Mange medikamenter blir administrert inn i det fremre kammer eller glasslegemet, og den intraokulære injeksjons har vært effektiv i herding forskjellige intraokulære sykdommer. Kaninøyne har blitt mye brukt for oftalmisk forskning, som dyret er lett å håndtere og økonomisk i forhold til andre pattedyr, og størrelsen på et kaninøye er lik den for et menneskelig øye. Ved å bruke en 30 G nål, kan medikamenter injiseres i intracameral og intravitreal rom av kaninøyne. Øyeeplet blir deretter frosset inntil analyse, og kan deles inn i den vandige humor, glasslegemet, og netthinnen / årehinne. Glasslegemet og netthinnen / choroid prøver kan homogenisert og oppløst før analyse. Deretter kan immunoanalyser utføres for å måle konsentrasjonene av intraokulære medikamenter i hvert kammer. Passende farmakokinetiske modeller kan værebrukes til å beregne flere parametere, slik som halveringstid og maksimal konsentrasjon av medikamentet. Kaninøyne kan være en god modell for farmakokinetiske studier av intraokulære narkotika.

Introduction

Før ankomsten av intraokulært levering av legemidler, den største bekymringen av medisinsk behandling for intraokulære sykdommer var effektiviteten som stoffet kan trenge inn i øyet. Blod-okulære barrieren hindrer mange substanser, blant annet medikamenter, fra å diffundere inn i øyet. Derfor konsentrasjoner av stoffer som er ovenfor terapeutiske nivåer kan ikke lett oppnås. Den intraokulære legemiddeladministrering metode, inkludert intracameral og intravitreal injeksjon, kan direkte omgå blod-barrieren okulær 1-3, slik at det terapeutiske konsentrasjoner av medikamenter kan oppnås i øyet 4,5.

Følgelig har intravitreal medikamentavgivelse blitt en populær metode for behandling av flere sykdommer intraokulær 5,6. For eksempel er intravitreal injeksjon viden utført for aldersrelatert makuladegenerasjon, diabetisk retinopati, retinal vene okklusjon, og intraokulære infeksjoner 7-10. Spesielt, sideninnføring av anti-VEGF-medisiner, har hyppigheten av intravenøse injeksjoner merkbart øket for behandling av retinale sykdommer. Derfor er det viktig å forstå de intraokulære farmakokinetikken til slike stoffer for å evaluere effektiviteten og sikkerheten til den medisinske terapi.

Selv om intraokulære administrering av legemidler anses som et stort gjennombrudd i medisinsk behandling for øyesykdommer, overvåking av legemiddelkonsentrasjonen i øyeeplet er teknisk krevende. Fordi det menneskelige øye bare inneholde små mengder av vandig humor (ca. 200 ul) og glasslegeme (ca. 4,5 ml, tabell 1), er det teknisk vanskelig å oppnå tilstrekkelige mengder av okulære fluidet for å måle medikamentkonsentrasjonen. Videre metoder som brukes for å få væsken øyet, slik som glasslegemet tapping eller fremre kammer paracentesis, kan skade øyet vev og føre til alvorlige komplikasjoner, som for eksempel grå stær, endoftalmitt ellernetthinneavløsning 11,12. Følgelig er dyremodeller brukes i farmakokinetiske studier av brukte intraokulære narkotika 13. Blant disse dyremodeller, kaniner eller aper er de mest brukte dyr.

Kanin, som er små pattedyr av ordenen Haredyr i familien Leporidae, finnes i flere deler av verden. Fordi kaniner er ikke aggressive, de er enkle å håndtere, bruke i et eksperiment, og observere. Lavere kostnader, lett tilgjengelighet av dyret, lik øye størrelse for mennesker, og en stor database med informasjon for sammenligning fordel å utføre farmakokinetiske studier ved hjelp av kaninøyne. I denne utredningen, er en protokoll for farmakokinetiske studier av intraokulære narkotika i kaninøyne beskrevet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Vår protokoll følger retningslinjene for Institutional Animal Care og bruk Committee (IACUC) fra Seoul National University Bundang Hospital, som godkjente alle dyr prosedyrer og dyr omsorg metodene som presenteres i denne protokollen. The IACUC er i full overensstemmelse med den åttende utgaven av Guide for omsorg og bruk av forsøksdyr (2011). Alle prosedyrer ble utført ved overholdelse av retningslinjene i Foreningen for forskning i Vision og Ophthalmology erklæringen for bruk av dyr i Ophthalmic og Vision Research in dyr. Individuelle bur ble brukt til bolig kaninene. Ytterligere kirurgi eller forberedelser før du utfører dette eksperimentet (dvs. sterilisering) kan ikke være nødvendig.

1. intraokulært Injeksjon av narkotika i kaninøyne

  1. Bedøve friske New Zealand hvite kaniner som veide 1,5-2 kg med en intramuskulær injeksjon av en blanding av tiletamin hydroklorid og zolazepamhydroklorid (15 mg / kg) og xylazin-hydroklorid (5 mg / kg). Kontroller anestesi ved å overvåke palpebrale (blink) refleks eller ved øret klemme.
    MERK: Hvis en intraokulær stoffet binder seg til okulære pigmenter, kan graden av binding indusere modifikasjon av stoffets okulær farmakokinetikk. For eksempel kan halveringstiden for et pigment-bindende stoffet i glasslegemet og vandige humors av pigmenterte kaniner økes sammenlignet med den i albinokaniner 14. I dette tilfellet, kan data innhentet fra pigmenterte kaninøyne ligne mer og gjeldende for menneskelige øyne som menneskeøyne har en annen grad av pigmentering og albino kanin øynene kan ikke representere menneskelige kolleger. Dermed vurderer narkotika-pigment samhandling, bruk av pigmenterte eller albino kaniner bør vurderes nøye, og resultatene må tolkes sammen med belastningen (pigmentering) av kanin. Imidlertid er albino kaniner anbefales til bruk i studier som sammenligner farmakokinetiske egenskaper som drug-pigment Interaksjonen kan være en problemfaktor i sammenligningen.
    1. Påfør en aktuell bedøvelse med en% proparacaine hydrochloride oftalmisk øyedråper. Bruk veterinær salve (2% hydroksypropylmetylcellulose) for å hindre at øyet tørrhet til oppvåkning fra anestesi.
      MERK: La aldri kaninen uten tilsyn mens bedøvet.
  2. Strekke eleven med en eller to dråper fenylefrinhydroklorid og tropikamid.
  3. For kirurgisk forberedelse før det intraokulære injeksjon, gjelder 5-10% povidonjodid til Periokulær huden med en bomullspinne 5. Plassere en dråpe av 5-10% povidon-jod på conjunctiva av øyet.
  4. Forvalte intraokulære narkotika enten intravitrealt eller intracamerally bruker aseptiske teknikker 5.
    MERK: Stoffet absorberes i blodsirkulasjonen kan også trenge fyren øyet. Når et medikament gis til begge øynene, kan medikamentkonsentrasjonen i ett øye påvirkes av medikamentet injiseresdet andre øyet. Hvis det blir bekreftet at virkningen av den kontralaterale injeksjon kan bli neglisjert som medikamentet i systemisk sirkulasjon kan ikke trenge inn i det andre øyet, kan bruk av begge øyne for intraokulære injeksjoner betraktes, som det er økonomisk og reduserer antallet dyr avlivet etter farmakokinetiske studier. For farmakokinetisk studie på systemisk konsentrasjonen etter intraokulær injeksjon, er bruken av bare ett øye hensiktsmessig.
    1. For intravitreale injeksjoner, injiserer stoffet intravitrealt 1 mm bak kirurgisk limbus i superotemporal kvadranten ved hjelp av en 30 G nål og enten kommersielle 1 ml sprøyter, insulinsprøyter, eller glassprøyter vinkelrett på skleral overflaten fem.
      MERK: Volumet av stoffet som brukes for intracameral og intravitreal injeksjon varierer avhengig av narkotika under etterforskning. For farmakokinetiske forsøk på anti-VEGF agenter bruker kaninøyne, tidligere studier brukt 0,025, 0,05 (mest vanlig), eller 0,1 ml av bevacizumab eller ranibizumab for intracameral eller intravitreal injeksjon. I våre tidligere studier på intraokulært farmakokinetikken til anti-vaskulær endotelial vekstfaktor, 0,05 ml bevacizumab 15, 0,025 ml ranibizumab, eller 0,03 ml av VEGF-felle 16 ble anvendt. Det største sikkert volum uten paracentesis antas å være 0,1 ml, selv om det har vært lite bevis for å støtte denne 17. Hvis overdreven volum injiseres enten intracamerally eller intravitrealt er intraokulært trykk øker kraftig. I tillegg til synsnerveskader direkte forårsaket av økt intraokulært trykk (IIOP), nemlig glaucomatous synsnerveskader, i ekstreme tilfeller IIOP fører til nedsatt okulær perfusjon og sentral retinal arterieokklusjon, som er analog med slag på hjernen.
    2. For intracameral injeksjoner, injiserer stoffet inn i fremre kammer ved å sette inn en 30 G nål gjennom corneoscleral limbus med skråkant opp og fremme det parallel til iris plan for å minimere risikoen for traumer til iris eller linse.
      MERK: Avhengig av legemiddelformulering, nåler større enn 30 G kan brukes. De forhold som krever større gauge nål inkluderer legemidler som inneholder mikrosfærer, stor-protein narkotika, og høye formuleringer viskositet.
    3. Etter injeksjon, press på injeksjonsstedet med en steril bomull-tip applikator for å fremme sårheling.
      MERK: Vanligvis er 30 sek nok for sårheling, når en 30 G nål brukes for intraokular injeksjon. Hvis imidlertid en større gauge nål brukes for intraokular injeksjon, vil lenger tid være passende for sår tetning for å minimalisere lekkasje fra sclerotomy såret. For å sjekke for lekkasje sclerotomy sår er viktig for å sikre at mengden av intraokulært stoff som brukes umiddelbart etter intraokulær injeksjon er den samme som den injiserte mengde, spesielt hvis et større gauge nål brukes.
  5. Observer de behandlede kaniner daglig ien uke, og en gang i uken etterpå, for noen tegn på alvorlig intraokulær inflammasjon (konjunktival injeksjon og hypopyon) til aktiv dødshjelp.
    MERK: Analgetika etter injeksjon er ikke nødvendig som intraokulært injeksjon ved hjelp av en 30 G nål er en minimal invasiv prosedyre som ikke er ledsaget av postoperative smerter. Ikke returner et dyr som har gjennomgått kirurgi i selskap med de andre dyrene til fullt restituert.

2. Prøvepreparering

  1. For enucleation, avlive kaninene på ulike tidspunkter (f.eks., 1 time eller 1, 2, 5, 9, 14 eller 30 dager) etter intraokulært sprøyte.
    MERK: Disse tidspunkter avhengig av narkotika av interesse og de kjente farmakokinetiske profiler. For hvert tidspunkt, bruker minst to øyeepler 13. For pålitelig datakvalitet, prøvetaking tid bør velges nøye, minst fire tidspunkter med balansert prøvetaking i minst et tidsspenn på to halveringstider av stoffet 13 18, spesielt, er mer enn en tids tidspunkt under den første 24-timers avgjørende. Følgelig, for makromolekyler (> 1000 Da) 18, en samplingsperiode, for eksempel en time, og 1, 2, 5, 9, 14 og 30 dager, 19 kan være et godt alternativ. For små molekyler (≤1,000 Da), 1, 2, 4 og 8 timer og 1, 3 og 7 dager kan være en alternativ 20. Avhengig av molekylvekten, kan samplingsperioden ytterligere modifiseres.
    1. For eutanasi, administrere 10 ml 15% intravenøs KCl hurtig etter bedøvelse kaniner med en intramuskulær injeksjon av en blanding av tiletamin hydroklorid, zolazepam-hydroklorid (15 mg / kg) og xylazin-hydroklorid (5 mg / kg).
  2. Åpne øyespalte med et øyelokk retractor. Lag en 360 ° konjunktival snitt 2-3 mm posteriort for limbus og utvide det baktil av dissekere conjunctiva og Tenon sin kapsel fra hele kloden.
  3. Skjær extraocular muskler nær deres innsetting i verden. Klem synsnerven med buet pinsett og deretter kutte nerve mellom tang og verden. Fjern øyeeplet selv og samtidig la de omkringliggende vev intakt. Etter enucleation umiddelbart fryse øyeepler og lagre dem ved -80 ° C.
    MERK: Det kan være to alternativer for umiddelbar frysing. Hvis legemiddelkonsentrasjonen måles ved en meget tidlig fase (f.eks. Mindre enn 1 time), kan flytende nitrogen være mer hensiktsmessig å sikre bedre rettidig frysing av øyeeplet. Imidlertid, for påfølgende perioder, is kan brukes til å avkjøle øyeeplet umiddelbart, og deretter dypfryser kan brukes til å lagre øynene ved -80 ° C.
  4. Etter å ha fått øyeepler for alle tidspunkter, skiller de frosne øyeepler inn i tre avdelinger, glasslegemet, den vandige humor, og netthinnen / choroid. Skille disse avdelingene før defrosTing.
    NB: Det viktigste punkt for separering i tre kamre er hastigheten av prosedyren. Øyeeplet skal skilles meget raskt før opptining og fremgangsmåten kan utføres på isen for å forsinke tining.
    1. For å åpne hele verden, gjøre et snitt på hornhinnen limbus (300 ° eller større) med en skalpell blad. Skaff den frosne rommet foran iris, den vandige humor.
    2. Ta de frosne iris og linsen ved å dra og etsende ved hjelp av vev tang. Når glasslegemet blir tilgjengelig, få den frosne glasslegemet ved å skille det fra de gjenværende vev (retina / årehinnen / sclera).
    3. Ved hjelp av en nr 15 skalpell blad, skiller netthinnen / årehinnen vev fra den underliggende sclera.
  5. For immunoanalyser, tines de vandige humor prøvene, og måle volumet av hver prøve. Måle vekten av de frosne prøvene ved å subtrahere vekten av en tom tube fra den i røret inneholdende than frosset prøven.
    MERK: Siden den spesifikke vekt av de frosne prøvene er ca 1, kan vekten av hver prøve anvendes for å beregne volumet av prøven.
  6. Veie glasslegemet prøver, tine prøvene, og løseliggjøre dem i 1,0 ml fosfat-buffret saltvann inneholdende 1% bovint serum albumin på en rotator over natten ved 4 ° C. Deretter, sentrifuger prøvene ved 387 xg i 10 min 21.
  7. Veie frosne netthinnen / choroid prøver for homogenisering. Legg proteinekstraksjon reagens med et forhold av vev til reagens på 1:10 (1 g vev / 10 ml av reagens). Homogenisere vev ved hjelp av en pre-kjølt microhomogenizer. Sentrifuger den lyserte prøve i 10 minutter ved 12,000-20,000 xg, og supernatanten overføres til et avkjølt EPP rør.

3. Immunoassay

MERK: Flere analytiske metoder kan anvendes for måling av proteinkonsentrasjonen. Velg en passende kvantitativ metode, depending på rekkevidden. I korte trekk, kan utvalgt ion-overvåkingsmodus av HPLC detektere pikogram nivåer av molekylet, mens LC-MS / MS kan oppdage nanogram og pikogram nivåer av protein for profilering med MRM / PRM-modus, respektivt. Påvisningsgrensen av ELISA er ansett for å være på nivå pikogram.

  1. For de indirekte enzymbundet immunosorbentanalyse (ELISA) for å måle konsentrasjoner av anti-VEGF-midler bruke ELISA-sett i 96-brønners plater for å detektere medikamentet av interesse og å generere en standardkurve av kjente legemiddelkonsentrasjoner.
    1. Fortynn glasslegemet, den vandige humor, og netthinne / choroid prøver med 0,1% bovint serumalbumin i 1 x fosfatbufret saltløsning (PBS) til konsentrasjoner som er innenfor det lineære området, og bruke disse for analysen.
  2. Fordele prøvene i alikvoter på platen ved 100 ul / brønn. Inkuber over natten ved 4 ° C og deretter vaske platen tre ganger ved anvendelse av 200 ul av vaskeløsningen fra 0.05% Tween 20 i 1x PBS.
    MERK: anti-VEGF til stede i prøven fungerer som det primære antistoff til ELISA; Derfor er ytterligere bruk av et primært antistoff ikke nødvendig.
  3. Fortynn det sekundære antistoff til 1: 20000 i 0,1% BSA i 1 x PBS, og tilsett 100 ul av den fortynnede løsnings per brønn. Etter inkubering av platen med en fortynnet, sekundært antistoff over natten ved 4 ° C, måle den optiske tettheten ved 450 nm bølgelengde. Subtrahere den gjennomsnittlige null-standard optisk tetthet fra gjennomsnittet av to avlesninger for hver standard og prøve.
  4. Opprette en standardkurve basert på den relative lyssignal fra oppløsninger av medikamentet med kjente konsentrasjoner ved å redusere data ved hjelp av datamaskinens programvare stand til å danne en fire-parameters logistisk (4-PL) kurve, for eksempel Softmax Pro. For å lage en standardkurve, kan 4-PL kurve oppnås ved å klikke på [4-parameter] i [Standard Kurve] - [Fit].
  5. Beregn medikamentkonsentrasjonen i prøvene from standardkurven.
    MERK: Grensene for påvisning (LOD) av anti-VEGF legemidler ble undersøkt i eksperimentet vårt. LOD av bevacizumab var 0,024 til 3,125 ng / ml og at av aflibercept var 0.039-10 ng / ml.

4. Farmakokinetiske analysemetoder

MERK: For PK analyse, kan man bruke enten compartment eller ikke-compartment analyse. I compartment analyse, kan disposisjon oppførsel av molekyler forklares med en ligning (modell). Dermed kan compartment PK analyse spår konsentrasjonen til enhver tid t, mens den ikke-kompartment modell ikke kan visualisere eller forutsi konsentrasjon-tidsprofiler for andre doseringsregimer. Men montering av compartment modeller kan være en komplisert og langvarig prosess. I kontrast, forutsetningene er mindre restriktive i ikke-kompartment modell. Den ikke-kompartment metoden er enkel, og som vanligvis brukes til å beregne farmakokinetiske parametre som halveringstid, clearance og distribusjonsvolum.Vi valgte compartment modeller for farmakokinetiske studier på anti-VEGF midler.

  1. Analyser narkotika konsentrasjonsdata med compartment modeller ved hjelp av modellering programvare som Phoenix WinNonlin programvare.
    1. Klikk på [PK modell] i [WNL5 klassisk modellering] og kartlegge observasjonstid, administrert dose, og legemiddelkonsentrasjon i [Setup] menyen.
    2. Velg compartment modell (for eksempel antall avdelinger) i [modellvalg], og klikk på [Execution] knappen for å kalkulere modellparametere.
  2. Etter analysene, velg den endelige kupé modellen som best beskriver stoffet konsentrasjonsdata basert på følgende kriterier: (. F.eks, standard feil) (1) Akaike Information Criterion, (2) presisjon av parameterestimater, og (3) grafisk analyse (f.eks., godhet passer plott).
  3. Beregne farmakokinetiske parametere av interesse, slik som halveringstid (T 1/2) og arealet under den tids-konsensjon kurven (AUC), fra modellparameterne og ligninger drevet av romsmodell.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Prosedyren som brukes til å gjennomføre intravenøse injeksjoner med et stoff av interesse for kaninøyne med sterile teknikker er vist i figur 1. De behandlede øyne er enucleated på et bestemt tidspunkt og lagret ved -80 ° C. For analyse, tre avdelinger, kammervannet, glasslegemet, og netthinnen / årehinnen, er atskilt fra den frosne kaninøyne, som vist i figur 2. Prøver av kamrene er forberedt for ELISA. Etter inkubasjon med et sekundært antistoff, blir optisk tetthet måles i et 96-brønns plate som inneholder kjente konsentrasjoner av medikamentet av interesse for standardkurven, og prøver fra de tre delene som ble samlet opp ved flere tidspunkter etter intravitreal injeksjon (figur 3). Konsentrasjonen data som blir beregnet fra standardkurven (Supplementary figur 1) kan monteres på pharmacokinetic modell, og de ​​farmakokinetiske parametere kan bestemmes fra den tilpassede linjen (figur 4). I figur 4, farmakokinetikk intravitrealt injisert bevacizumab i vitrectomized og ikke-vitrectomized øyne ble undersøkt og sammenlignet. Compartment PK analyse ble utført, som ga følgende ligning for å forklare PK oppførsel.

C (t) = C 1 exp (- k 1 t) + C 'to exp (- k 2 t)

C (ug / ml): Konsentrasjon til enhver tid t (time)

C 1, C 2: rygg-ekstrapolert avskjærer av distribusjon og eliminasjon fase

k 1, k 2: hastighetskonstanter på the distribusjon og eliminasjon fase

Som vist i figur 4, den beregnede konsentrasjon i henhold til den tilpassede modellen matchet ganske godt til de faktiske måleverdier. Det var ingen signifikante forskjeller i glasslegemet konsentrasjon av bevacizumab og farmakokinetiske parametre som halveringstid mellom med og uten vitrectomy. Dette eksperimentet tyder på at rollen til glasslegemet i fordelingen og rydding av bevacizumab er ubetydelig.

Figur 1
Figur 1:. Prosedyre for utøvende intravitreale injeksjoner av intraokulært narkotika i kaninøyne under narkose Aseptisk teknikk brukes ved å bruke 5% povidonjodid dråper og ved klargjøring av huden, og den intravitreal injeksjon av stoffet av interesse er utført ved hjelp av en sprøyte viddha 30 G nål. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Fig. 2: Separering av den frosne kanin øyeeplet i tre rom Etter skleralt innsnitt med en kirurgisk kniv og fjerning av iris, kan den vandige humor og glasslegemet skal separeres. Deretter kan netthinnen / årehinnen skilles nøye fra sclera, som er den hvite ytterste laget av øyeeplet. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3
Figur 3: Enzyme-linked Immunosorbent assay (ELISA) av det intraokulære Drug i de prøver som representerer de tre delene. Denne figuren viser en 96-brønns plate, som brukes for immunoanalysen. Etter inkubasjon med et sekundært antistoff, er en fargeendring er angitt i brønnene. Den optiske tettheten av fargen avhenger av konsentrasjonen av stoffet er av interesse. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 4
Figur 4:. Montering av observerte data til den farmakokinetiske modellen I dette eksperimentet sammenligne farmakokinetikk bevacizumab i vitrectomized og ikke-vitrectomized øyne, er den faktiske intravitreal konsentrasjon av bevacizumab presentert som prikker. Den utstyrt kurver for konsentrasjonen av data som er drevet av den farmakokinetiskemodell som er representert ved to linjer, trekkes og anvendt for beregning av farmakokinetiske parametere, slik som halveringstiden til medikamentet. Feilfelt angir 95% konfidensintervall. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Supplerende Figur 1:. Standardkurven av ELISA brukt for deteksjon av Bevacizumab Dette oppnås ved hjelp av programvare som kan generere en fire-parameter logistisk kurve. Klikk her for å laste ned denne filen.

arter Glass vandig humor Henviseransen
Mus 5.3 mL 4.4 mL 22
Rotte 50-55 mL 13,6 mL 22, 24
Kanin 1.15-1.7 ml 350 mikroliter 23, 27, 28
Ape 3,0-4,0 ml 102 mikroliter 23, 26, 28
Menneskelig 3.0-5.0 ml 144 - 247 mikroliter 23, 20, 21, 28

Tabell 1: Glass og Vandig humor Volum i ulike arter 17,22-30.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Zoletil Virbac Laboratories, Carros Cedex, France
Xylazine hydrochloride  Fort Dodge Laboratories, Fort Dodge, IA
Proparacaine hydrochloride (Alcaine) Alcon laboratories, Fort Worth, TX
Phenylephrine hydrochloride and tropicamide Santen Pharmaceutical, Co., Osaka, Japan
Recombinant Human VEGF 165 R&D systems 293-VE-050
Carbobate-Bicarbonate buffer SIGMA C3041-50CAP
Nunc Microwell 96F w/lid Nunclon D Si Thermo SCIENTIFIC 167008 96 well plate
Bovine Serum Albumin (BSA) 25 g(Net) BOVOGEN BSA025
Phosphate Buffered Saline (PBS) pH 7.4 (1x), 500 ml gibco 10010-023
Sheep anti-Human IgG Secondary Antibody, HRP conjugate Thermo SCIENTIFIC PA1-28652
Goat Anti-Human IgG Fc(HRP) abcam ab97225
Goat anti-Human IgG, Fab'2 Secondary Antibody, HRP conjugate Thermo SCIENTIFIC PA1-85183
CelLytic MT  Cell Lysis Reagent SIGMA C3228-50ML lysis buffer
100 Scalpel Blades nopa instruments BLADE #15
100 Scalpel Blades nopa instruments BLADE #10
Feather surgical blade stainless steel FEATHER 11
1-StepTM TMB-Blotting substrate solution, 250 ml Thermo SCIENTIFIC 34018
Stable Peroxide Substrate Buffer (10x), 100 ml Thermo SCIENTIFIC 34062
Softmax Pro Molecular Devices v.5.4.1 software for generating standard curve
SAAM II  Saam Institute, Seattle, WA software for pharmacokinetic modeling
Phoenix WinNonlin Pharsight, Cary, NC v. 6.3 software for pharmacokinetic modeling
Avastin (bevacizumab) Genentech

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Urtti, A. Challenges and obstacles of ocular pharmacokinetics and drug delivery. Adv Drug Deliv Rev. 58, 1131-1135 (2006).
  2. Geroski, D. H., Edelhauser, H. F. Drug delivery for posterior segment eye disease. Invest Ophthalmol Vis Sci. 41, 961-964 (2000).
  3. Ghate, D., Edelhauser, H. F. Ocular drug delivery. Expert Opin Drug Deliv. 3, 275-287 (2006).
  4. Del Amo, M. E., Urtti, A. Current and future ophthalmic drug delivery systems. A shift to the posterior segment. Drug Discov Today. 13, 135-143 (2008).
  5. Avery, R. L., et al. Intravitreal injection technique and monitoring: updated guidelines of an expert panel. Retina. 34, Suppl 12. S1-S18 (2014).
  6. Kim, Y. C., Chiang, B., Wu, X., Prausnitz, M. R. Ocular delivery of macromolecules. J Control Release. 190, 172-181 (2014).
  7. Group, C. R., et al. Ranibizumab and bevacizumab for neovascular age-related macular degeneration. N Engl J Med. 364, 1897-1908 (2011).
  8. Campochiaro, P. A., et al. Sustained benefits from ranibizumab for macular edema following central retinal vein occlusion: twelve-month outcomes of a phase III study. Ophthalmology. 118, 2041-2049 (2011).
  9. Brown, D. M., et al. Ranibizumab for macular edema following central retinal vein occlusion: six-month primary end point results of a phase III study. Ophthalmology. 117, 1124-1133 (2010).
  10. Diabetic Retinopathy Clinical Research Network. Aflibercept, bevacizumab, or ranibizumab for diabetic macular edema. N Engl J Med. 372, 1193-1203 (2015).
  11. McCannel, C. A. Meta-analysis of endophthalmitis after intravitreal injection of anti-vascular endothelial growth factor agents: causative organisms and possible prevention strategies. Retina. 31, 654-661 (2011).
  12. Meyer, C. H., et al. Incidence of rhegmatogenous retinal detachments after intravitreal antivascular endothelial factor injections. Acta Ophthalmol. 89, 70-75 (2011).
  13. Del Amo, E. M., Urtti, A. Rabbit as an animal model for intravitreal pharmacokinetics: Clinical predictability and quality of the published data. Exp Eye Res. 137, 111-124 (2015).
  14. Hughes, P. M., Krishnamoorthy, R., Mitra, A. K. Vitreous disposition of two acycloguanosine antivirals in the albino and pigmented rabbit models: a novel ocular microdialysis technique. J Ocul Pharmacol Ther. 12, 209-224 (1996).
  15. Ahn, J., et al. Pharmacokinetics of Intravitreally Injected Bevacizumab in Vitrectomized Eyes. J Ocul Pharmacol Ther. , (2013).
  16. Park, S. J., et al. Intraocular pharmacokinetics of intravitreal vascular endothelial growth factor-Trap in a rabbit model. Eye (Lond). 29, 561-568 (2015).
  17. Jager, R. D., Aiello, L. P., Patel, S. C., Cunningham, E. T. Risks of intravitreous injection: a comprehensive review. Retina. 24, 676-698 (2004).
  18. Durairaj, C., Shah, J. C., Senapati, S., Kompella, U. B. Prediction of vitreal half-life based on drug physicochemical properties: quantitative structure-pharmacokinetic relationships (QSPKR). Pharm Res. 26, 1236-1260 (2009).
  19. Ahn, S. J., et al. Intraocular pharmacokinetics of ranibizumab in vitrectomized versus nonvitrectomized eyes. Invest Ophthalmol Vis Sci. 55, 567-573 (2014).
  20. Mochizuki, K., et al. Intraocular kinetics of ceftazidime (Modacin). Ophthalmic Res. 24, 150-154 (1992).
  21. Bakri, S. J., et al. Pharmacokinetics of intravitreal ranibizumab (Lucentis). Ophthalmology. 114, 2179-2182 (2007).
  22. Kondo, T., Miura, M., Imamichi, M. Measurement method of the anterior chamber volume by image analysis. Br J Ophthalmol. 70, 668-672 (1986).
  23. Toris, C. B., Yablonski, M. E., Wang, Y. L., Camras, C. B. Aqueous humor dynamics in the aging human eye. Am J Ophthalmol. 127, 407-412 (1999).
  24. Remtulla, S., Hallett, P. E. A schematic eye for the mouse, and comparisons with the rat. Vision Res. 25, 21-31 (1985).
  25. Barza, M. Animal models in evaluation of chemotherapy of ocular infections. Experimental Models in Antimicrobial Chemotherapy. Zak, O., Sande, M. A. , Harcourt Brace Jovanovich. 187-211 (1986).
  26. Hughes, A. A schematic eye for the rat. Vision Res. 19, 569-588 (1979).
  27. Maurice, D. M., Mishima, S. Ocular pharmacokinetics. 69, Springer Verlag. (1984).
  28. Greenbaum, S., Lee, P. Y., Howard-Williams, J., Podos, S. M. The optically determined corneal and anterior chamber volumes of the cynomolgus monkey. Curr Eye Res. 4, 187-190 (1985).
  29. Ruby, A. J., Williams, G. A., Blumenkranz, M. S. Vitreous humor. Foundations of Clinical Ophthalmology. , Lippincott Williams & Wilkins. (2006).
  30. Jaffe, G. J., Ashton, P., Andrew, P. Intraocular Drug Delivery. , Taylor & Francis. (2006).
  31. Iyer, M. N., et al. Clearance of intravitreal moxifloxacin. Invest Ophthalmol Vis Sci. 47, 317-319 (2006).
  32. Fauser, S., et al. Pharmacokinetics and safety of intravitreally delivered etanercept. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 242, 582-586 (2004).
  33. Scholes, G. N., O'Brien, W. J., Abrams, G. W., Kubicek, M. F. Clearance of triamcinolone from vitreous. Arch Ophthalmol. 103, 1567-1569 (1985).
  34. Stastna, M., Behrens, A., McDonnell, P. J., Van Eyk, J. E. Analysis of protein composition of rabbit aqueous humor following two different cataract surgery incision procedures using 2-DE and LC-MS/MS. Proteome Sci. 9, 8 (2011).
  35. Sinapis, C. I., et al. Pharmacokinetics of intravitreal bevacizumab (Avastin(R)) in rabbits. Clin Ophthalmol. 5, 697-704 (2011).
  36. Gaudreault, J., Fei, D., Rusit, J., Suboc, P., Shiu, V. Preclinical pharmacokinetics of Ranibizumab (rhuFabV2) after a single intravitreal administration. Invest Ophthalmol Vis Sci. 46, 726-733 (2005).
  37. Maurice, D. Review: practical issues in intravitreal drug delivery. J Ocul Pharmacol Ther. 17, 393-401 (2001).
  38. Laude, A., et al. Intravitreal therapy for neovascular age-related macular degeneration and inter-individual variations in vitreous pharmacokinetics. Prog Retin Eye Res. 29, 466-475 (2010).
  39. Christoforidis, J. B., Carlton, M. M., Knopp, M. V., Hinkle, G. H. PET/CT imaging of I-124-radiolabeled bevacizumab and ranibizumab after intravitreal injection in a rabbit model. Invest Ophthalmol Vis Sci. 52, 5899-5903 (2011).
  40. Sangwan, V. S., Pearson, P. A., Paul, H., Comstock, T. L. Use of the Fluocinolone Acetonide Intravitreal Implant for the Treatment of Noninfectious Posterior Uveitis: 3-Year Results of a Randomized Clinical Trial in a Predominantly Asian Population. Ophthalmol Ther. 4, 1-19 (2015).
  41. Bajwa, A., Aziz, K., Foster, C. S. Safety and efficacy of fluocinolone acetonide intravitreal implant (0.59 mg) in birdshot retinochoroidopathy. Retina. 34, 2259-2268 (2014).
  42. Sanford, M. Fluocinolone acetonide intravitreal implant (Iluvien(R)): in diabetic macular oedema. Drugs. 73, 187-193 (2013).
  43. Haller, J. A., et al. Dexamethasone intravitreal implant in patients with macular edema related to branch or central retinal vein occlusion twelve-month study results. Ophthalmology. 118, 2453-2460 (2011).
  44. Boyer, D. S., et al. Three-year, randomized, sham-controlled trial of dexamethasone intravitreal implant in patients with diabetic macular edema. Ophthalmology. 121, 1904-1914 (2014).
  45. Patel, S. R., et al. Targeted administration into the suprachoroidal space using a microneedle for drug delivery to the posterior segment of the eye. Invest Ophthalmol Vis Sci. 53, 4433-4441 (2012).
  46. Makadia, H. K., Siegel, S. J. Poly Lactic-co-Glycolic Acid (PLGA) as Biodegradable Controlled Drug Delivery Carrier. Polymers (Basel). 3, 1377-1397 (2011).

Tags

Medisin narkotika øye intraokulær intravitreal farmakokinetikk kanin
Bruk av kaninøyne i farmakokinetiske studier av intraokulært narkotika
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ahn, S. J., Hong, H. K., Na, Y. M.,More

Ahn, S. J., Hong, H. K., Na, Y. M., Park, S. J., Ahn, J., Oh, J., Chung, J. Y., Park, K. H., Woo, S. J. Use of Rabbit Eyes in Pharmacokinetic Studies of Intraocular Drugs. J. Vis. Exp. (113), e53878, doi:10.3791/53878 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter