Waiting
Login processing...

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

Medicine

Användning av kaninögon i farmakokinetiska studier av intraokulära läkemedel

Published: July 23, 2016 doi: 10.3791/53878

Abstract

Den intraokulära vägen för läkemedelsadministrering möjliggör leverans av höga koncentrationer av terapeutiska läkemedel, och samtidigt minimera den systemiska absorptionen. Flera läkemedel administreras i den främre kammaren eller glaskroppen, och den intraokulära injektionen har varit effektiva för att bota olika intraokulära sjukdomar. Kaninögon har ofta använts för oftalmisk forskning, eftersom djuret är lätt att hantera och ekonomiskt i förhållande till andra däggdjur, och storleken på ett kaninöga är liknande den hos ett mänskligt öga. Med hjälp av en 30 G nål, kan läkemedel injiceras i intrakamerala och intravitreala utrymmen i kaninögon. Ögonglober fryses sedan fram till analys, och kan delas in i kammarvattnet, glaskroppen och näthinnan / åderhinnan. Glaskroppen och retina / koroidea prover kan homogeniseras och solubiliseras före analys. Sedan kan immunanalyser utföras för att mäta koncentrationerna av intraokulära läkemedel i varje fack. Lämpliga farmakokinetiska modeller kan varaanvänds för att beräkna ett flertal parametrar, såsom halveringstiden och maximala koncentrationen av läkemedlet. Kaninögon kan vara en bra modell för farmakokinetiska studier av intraokulära läkemedel.

Introduction

Innan tillkomsten av intraokulära läkemedelstillförsel, det största problemet av medicinsk behandling för intraokulära sjukdomar var den effektivitet med vilken läkemedlet kan tränga in i ögat. Blod-okulär barriär hindrar många ämnen, inklusive läkemedel, diffunderar in i ögat. Därför koncentrationer av läkemedel som är ovan terapeutiska nivåer kan inte lätt erhållas. Den intraokulära läkemedelsadministreringsmetod, inklusive intrakamerala och intravitreala injektioner, kan direkt passera blod-okulär barriär 1-3, så att terapeutiska koncentrationer av läkemedel kan uppnås i ögat 4,5.

Följaktligen har intravitreal läkemedelsavgivning blivit en populär metod för behandling vid ett flertal intraokulära sjukdomar 5,6. Till exempel är intravitreal injektion allmänt utförs för åldersrelaterad makuladegeneration, diabetesretinopati, retinal ocklusioner och intraokulära infektioner 7-10. I synnerhet, eftersominförandet av anti-VEGF-läkemedel, har frekvensen av intravitreala injektioner anmärkningsvärt ökat för behandling av retinala sjukdomar. Därför är det viktigt att förstå de intraokulära farmakokinetiken för sådana läkemedel för att utvärdera effektiviteten och säkerheten av den medicinska terapin.

Även den intraokulära administrering av läkemedel anses vara ett stort genombrott i medicinsk terapi för okulära sjukdomar, övervaka läkemedelskoncentrationen inom ögongloben är tekniskt krävande. Eftersom mänskliga ögon innehåller endast små mängder av kammarvatten (ca 200 | j, l) och glasaktiga (ca 4,5 ml, Tabell 1), är det tekniskt svårt att erhålla tillräckliga mängder av okulär vätska för att mäta läkemedelskoncentration. Vidare metoder som används för att få ögat vätska, såsom glaskroppen avlyssning eller främre kammaren paracentesis, kan skada ögonvävnaden och resultera i allvarliga komplikationer, såsom grå starr, endoftalmit, ellernäthinneavlossning 11,12. Följaktligen är djurmodeller används i farmakokinetiska studier av vanliga intraokulära läkemedel 13. Bland dessa djurmodeller, kaniner eller apor är de mest använda djur.

Kaniner, som är små däggdjur av ordningen Lagomorpha i familjen Leporidae, finns i flera delar av världen. Eftersom kaniner är inte aggressiva, de är lätta att hantera, använda i ett experiment, och observera. Lägre kostnader, lättillgänglighet av djuret, liknande ögonstorleken för människor, och en stor databas med information för jämförelse favör utföra farmakokinetiska studier med användning av kaninögon. I detta dokument är ett protokoll för farmakokinetiska studier av intraokulära läkemedel i kaninögon beskrivits.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Vår protokoll följer riktlinjerna i Institutional Animal Care och användning kommittén (IACUC) i Seoul National University Bundang Hospital, som godkände alla de förfaranden och animaliskt vårdmetoder som presenteras i detta protokoll. Den IACUC är i full överensstämmelse med den åttonde upplagan av Guide för vård och användning av försöksdjur (2011). Alla förfaranden genomfördes med anslutning till riktlinjerna för Föreningen för forskning i Vision och Ögon uttalande för användning av djur i ögon och Vision Research i djur. Individuella burar användes för bostäder kaninerna. Ytterligare kirurgi eller förberedelse innan man utför detta experiment (dvs sterilisering) kan inte krävas.

1. intraokulär injektion av läkemedlet i kaninögon

  1. Söva friska New Zealand vita kaniner som väger 1,5-2 kg med en intramuskulär injektion av en blandning av tiletamin hydroklorid och zolazepamhydroklorid (15 mg / kg) och xylazin-hydroklorid (5 mg / kg). Verifiera anestesi genom att övervaka palpebral (blink) reflex eller öra nypa.
    OBS: Om en intraokulär läkemedel binder till okulära pigment, kan det hända att graden av bindning inducera modifiering av läkemedelsokulär farmakokinetik. Till exempel, kan halveringstiden av ett pigment-bindande läkemedel i glaskroppen och vattenhaltiga humors av pigmenterade kaniner ökas jämfört med det i albinokaniner 14. I detta fall kan de data som erhållits från pigmenterade kaninögon vara mer lika och som gäller för det mänskliga ögat som mänskliga ögon har olika grad av pigmentering och albino kaninögon kan inte representera mänskliga motsvarigheter. Således, med tanke på läkemedels pigment interaktion, användning av pigmenterade eller albinokaniner bör noga övervägas och resultaten bör tolkas tillsammans med stammen (pigmentering) av kanin. Emellertid är albinokaniner rekommenderas för användning i studier som jämför farmakokinetiska egenskaper som drug-pigment interaktion kan vara en confounding faktor i jämförelsen.
    1. Applicera en bedövningssalva med ett% proparakain hydroklorid oftalmisk ögondroppar. Använd veterinär salva (2% hydroxipropylmetylcellulosa) för att förhindra torra ögon tills återhämtning från anestesi.
      OBS: Lämna aldrig kaninen utan uppsikt medan sövd.
  2. Utvidga pupillen med en eller två droppar av fenylefrinhydroklorid och tropikamid.
  3. För kirurgisk förberedelser innan det intraokulära injektionen gäller 5-10% povidon-jod till periokulär hud med en bomullspinne 5. Placera en droppe av 5-10% povidon-jod på bindhinnan i ögat.
  4. Administrera Den intraokulära läkemedel antingen intravitrealt eller intrakameralt med aseptisk teknik 5.
    OBS: Läkemedlet absorberas i kretsloppet kan också tränga in stipendiaten ögat. När ett läkemedel ges till båda ögonen, kan läkemedelskoncentrationen i ena ögat påverkas av läkemedel sprutas indet andra ögat. Om det bekräftas att effekten av den kontralaterala injektionen kan försummas eftersom läkemedlet i systemiska cirkulationen kan inte tränga igenom det andra ögat, kan anses vara användningen av båda ögonen för intraokulära injektioner, eftersom det är ekonomiskt och minimerar antalet djur offras för de farmakokinetiska studier. För farmakokinetisk studie på systemisk koncentration efter intraokulär injektion, är det lämpligt att använda endast ett öga.
    1. För intravitreala injektioner, injicera drogen intravitrealt 1 mm bakom den kirurgiska limbus i superotemporal kvadranten med hjälp av en 30 G-nål och antingen kommersiella 1 ml sprutor, insulinsprutor eller glassprutor vinkelrätt mot den sklerala ytan 5.
      OBS: Volymen av läkemedel som används för intrakameral och intravitreal injektion varierar beroende på drogerna under utredning. För farmakokinetiska experiment på anti-VEGF-medel med hjälp av kaninögon, tidigare studier använde 0,025, 0,05 (vanligast), eller 0,1 ml bevacizumab eller ranibizumab för intrakameral eller intravitreala injektionen. I våra tidigare studier av intraokulära farmakokinetik av anti-vaskulär endotel tillväxtfaktor, 0,05 ml av bevacizumab 15, 0,025 ml ranibizumab, eller 0,03 ml av VEGF-Trap 16 användes. Den största säker volym utan paracentesis tros vara 0,1 ml, även om det har varit lite bevis som stöder detta 17. Om överdriven volym injiceras antingen intrakameralt eller intravitrealt är det intraokulära trycket ökat kraftigt. Förutom optisk nervskada direkt orsakas av ökat intraokulärt tryck (IIOP), nämligen glaukom optisk nervskada, i extrema fall IIOP leder till försämrad okulär perfusion och central retinal artärocklusion, som är analogt med stroke i hjärnan.
    2. För intrakamerala injektioner, injicera drogen i den främre kammaren genom att sätta in en 30 G nål genom corneoscleral limbus med avfasning upp och föra den parallel till iris planet för att minimera risken av trauma på iris eller lins.
      OBS! Beroende på läkemedelsformuleringen, nålar större än 30 G kan användas. De villkor som kräver större nål inkluderar läkemedel som innehåller mikrosfärer, stora proteinläkemedel, och högviskösa formuleringar.
    3. Efter injektion, komprimera injektionsstället med en steril bomulls-tip applikator för att främja sårläkning.
      OBS! Normalt är 30 sek nog för sårläkning, när en 30 G-nål används för intraokulär injektion. Om emellertid en större gauge nål används för intraokulär injektion, skulle längre tid vara lämpligt för försegling av sår för att minimera läckage från sclerotomy såret. För att kontrollera om sclerotomy lindad läckage är viktigt att säkerställa att mängden av det intraokulära läkemedel som används omedelbart efter den intraokulära injektionen är densamma som den injicerade mängden, i synnerhet om en större gauge nål används.
  5. Följ de behandlade kaninerna dagligen underen vecka, och en gång i veckan efteråt, för några tecken på allvarlig inflammation (konjunktival injektion och hypopyon) tills dödshjälp.
    OBS: Smärtstillande medel efter injektion behövs inte intraokulär injektion med hjälp av en 30 G-nål är en minimalinvasiv förfarande som inte åtföljs av postoperativ smärta. Skicka inte tillbaka ett djur som har opererats för sällskap av andra djur tills återhämtat sig helt.

2. Provberedning

  1. För enukleation, avliva kaniner vid olika tidpunkter (t ex., En timme eller 1, 2, 5, 9, 14 eller 30 dagar) efter intraokulära injektionsmissbruk.
    OBS: Dessa tidpunkter beroende på drogen av intresse och de kända farmakokinetiska profilerna. För varje tidpunkt, använder åtminstone två ögonglober 13. För tillförlitlig datakvalitet, provtagningstiden bör väljas med omsorg, åtminstone fyra tidpunkter med balanserad provtagning för åtminstone en tidsspann på två halveringstider av läkemedlet 13 18, i synnerhet, är av avgörande betydelse mer än en tidspunkt under den första 24 tim. Följaktligen för makromolekyler (> 1000 Da) 18, en samplingsperiod, såsom en timme och en, två, fem, nio, 14, och 30 dagar 19 kan vara ett bra alternativ. För små molekyler (≤1,000 Da), 1, 2, 4 och 8 timmar och 1, 3, och 7 dagar kan vara ett alternativ 20. Beroende på molekylvikten, kan samplingsperioden ytterligare modifieras.
    1. För eutanasi, administrera 10 ml 15% intravenös KCl snabbt efter anesthetizing kaniner med en intramuskulär injektion av en blandning av tiletamin-hydroklorid, zolazepam-hydroklorid (15 mg / kg), och xylazin-hydroklorid (5 mg / kg).
  2. Öppna ögonlocks spricka med ett ögonlock upprullningsdon. Gör en 360 ° konjunktival snitt 2-3 mm posteriort om limbus och utvidga det posteriort genom att dissekera conjunctiva och Tenons kapsel från hela världen.
  3. Skär extraokulära muskler nära deras insättning i världen. Kläm synnerven med böjda pincett och skär den sedan nerven mellan pincett och världen. Ta bort ögongloben själv medan omgivande vävnader intakt. Efter enukleation omedelbart frysa ögonglober och förvara dem vid -80 ° C.
    OBS: Det kan finnas två alternativ för omedelbar frysning. Om läkemedelskoncentrationen mäts i ett mycket tidigt skede (dvs. Mindre än en timme), kan flytande kväve vara mer lämpligt att säkerställa en bättre tid frysning av ögongloben. Men för efterföljande perioder, is kan användas för att kyla eyeball omedelbart, och sedan frys kan användas för att lagra ögonglober vid -80 ° C.
  4. Efter att ha fått ögonglober för alla tidpunkter, separera de frusna ögonglober i tre avdelningar, glaskroppen, kammarvattnet, och retina / koroidea. Separera dessa fack innan defrosting.
    OBS: Den viktigaste punkten för separation i tre fack är hastigheten av förfarandet. Ögongloben bör separeras mycket snabbt innan avfrostning och förfarandet kan utföras på isen för att fördröja upptining.
    1. För att öppna världen, gör ett snitt på hornhinnans limbus (300 ° eller högre) med ett skalpellblad. Erhålla den frusna utrymmet framför iris, kammarvattnet.
    2. Ta bort den frusna iris och lins genom att dra och excoriating med hjälp av vävnad pincett. När glaskroppen blir tillgängliga, få den frysta glaskroppen genom att separera det från de återstående vävnader (retina / koroidea / sklera).
    3. Med hjälp av en nr 15 skalpell blad, separera retina / koroidea vävnad från den underliggande sklera.
  5. För immunanalyser, avfrosta kammarvattnet prover och mäta volymen av varje prov. Mäta vikten av de frysta proverna genom att subtrahera vikten av ett tomt rör från den för röret innehållande tHan fryst prov.
    OBS! Eftersom den specifika vikten hos de frysta proven är ca 1, kan användas vikten för varje prov för att beräkna volymen av provet.
  6. Väg de glasartade prover, tina proverna, och solubilisera dem i 1,0 ml fosfatbuffrad saltlösning innehållande 1% bovint serumalbumin på en rotator över natten vid 4 ° C. Sedan centrifugera proverna vid 387 xg under 10 min 21.
  7. Väg frysta retina / koroidea prover för homogenisering. Lägg proteinextraktion reagenset med ett förhållande av vävnad till reagens med 1:10 (1 g vävnad / 10 ml reagens). Homogenisera vävnaden med hjälp av en pre-kyld microhomogenizer. Centrifugera den lyserade provet under 10 min vid 12,000-20,000 xg och överför supernatanten till en kyld EPP rör.

3. Immunoanalys

OBS: Flera analytiska metoder kan användas för mätning av proteinkoncentrationen. Välj en lämplig kvantitativ metod, dBeroende på om detektionsområdet. I korthet kan den valda jonen övervakningsläge av HPLC detektera pikogram nivåer av molekylen, medan LC-MS / MS kan detektera nanogram och pikogram nivåer av protein för profilering med MRM / PRM läge, respektive. Detektionsgränsen för ELISA anses vara på pikogram nivå.

  1. För de indirekta enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) för att mäta koncentrationer av anti-VEGF-medel, använda ELISA-kit i 96-brunnsplattor för att detektera drogen av intresse och generera en standardkurva för kända läkemedelskoncentrationer.
    1. Späd i glaskroppen, kammarvattnet, och retina / koroidea prover med 0,1% bovint serumalbumin i 1x fosfatbuffrad saltlösning (PBS) till koncentrationer som ligger inom det linjära området, och använda dessa för analysen.
  2. Dela proverna i alikvoter på plattan vid 100 pl / brunn. Inkubera över natten vid 4 ° C och sedan tvätta plattan tre gånger med 200 | il av tvättlösningen av 0.05% Tween 20 i 1 x PBS.
    OBS: Den anti-VEGF är närvarande i provet fungerar som den primära antikroppen för ELISA; därför är det inte nödvändigt ytterligare användning av en primär antikropp.
  3. Späd den sekundära antikroppen till 1: 20000 i 0,1% BSA i 1 x PBS, och tillsätt 100 pl av den utspädda-lösning per brunn. Efter inkubering av plattan med en utspädd sekundär antikropp över natten vid 4 ° C, mäta den optiska densiteten vid 450 nm våglängd. Subtrahera den genomsnittliga nollstandard optiska densiteten från genomsnittet av duplicerade avläsningar för varje standard och prov.
  4. Skapa en standardkurva baserad på den relativa ljussignalen från lösningar av läkemedlet med kända koncentrationer genom att reducera de data med hjälp av datorprogram med förmåga att alstra en fyra-parameters logistisk (4-PL) kurvanpassning, såsom SoftMax Pro. För att skapa en standardkurva, kan 4-PL kurvpassning erhållas genom att klicka på [4-parameter] i [standardkurva] - [Fit].
  5. Beräkna läkemedelskoncentrationen i proverna frabout standardkurvan.
    OBS: Gränserna för detektion (LOD) av anti-VEGF läkemedel undersöktes i vårt experiment. LOD av bevacizumab var 0,024-3,125 ng / ml och den för aflibercept var 0.039-10 ng / ml.

4. Farmakokinetiska Analysmetoder

OBS: För PK-analys, kan man använda antingen kompartment eller icke-kompartment-analys. I kompartmentanalys, kan disposition beteende av molekyler förklaras med en ekvation (modell). Således kan kompartment PK analys förutsäga vilken koncentration som helst t medan den icke-kompartment modell inte kan visualisera eller förutsäga koncentration-tidsprofiler för andra doseringsregimer. Däremot kan montering av kompartment modeller vara en komplicerad och långdragen process. Däremot antaganden är mindre restriktiva i icke-kompartment modell. Den icke-oberoende analys är enkel och används ofta för att beräkna farmakokinetiska parametrar som halveringstid, clearance och distributionsvolym.Vi valde kompartment modeller för farmakokinetiska studier på anti-VEGF-medel.

  1. Analysera data läkemedelskoncentrationen med kompartment modeller med hjälp av modelleringsprogram som Phoenix WinNonlin programvara.
    1. Klicka på [PK modell] i [WNL5 klassisk modellering] och kartlägga observationstid, administrerade dosen, och läkemedelskoncentrationen i [Setup] menyn.
    2. Välj kompartment modell (t.ex. antalet fack) på fliken [modell val] och klicka på [Execution] knappen för att beräkna modellparametrar.
  2. Efter analyserna väljer den slutliga kompartmentmodell som bäst beskriver data läkemedelskoncentrationen baseras på följande kriterier: (. T.ex. standard fel) (1) Akaike Information Criterion, (2) precision parameterskattningar, och (3) grafisk analys (eg., godhet passar tomter).
  3. Beräkna farmakokinetiska parametrar av intresse, såsom halveringstid (T 1/2) och området under tids Concentrationskurva (AUC), från modellparametrarna och ekvationer som drivs av kompartment-modell.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Förfarandet som används för att genomföra intravitreala injektioner av ett läkemedel av intresse i kaninögon med sterila tekniker visas i figur 1. De behandlade ögonen enukleation på en schemalagd tid och lagrades vid -80 ° C. För analysen, tre fack, kammarvattnet, glaskroppen, och retina / koroidea, är separerade från de frysta kaninögon, såsom demonstreras i Figur 2. Prover av facken är förberedda för ELISA. Efter inkubering med en sekundär antikropp, är optisk densitet mäts i en 96-brunnars platta, som innehåller kända koncentrationer av läkemedlet av intresse för standardkurva och prover från de tre avdelningar som uppsamlades vid multipla tidpunkter efter den intravitreala injektionen (figur 3). Data koncentration som beräknas från standardkurvan (Supplementary Fig 1) kan monteras på den pharmacokinetic modell, och de farmakokinetiska parametrarna kan bestämmas från den anpassade linjen (Figur 4). I figur 4, farmakokinetik intravitrealt injicerat bevacizumab i vitrectomized och icke-vitrectomized ögon utvärderades och jämfördes. Kompartment PK-analys utfördes, vilket gav följande ekvation att förklara PK beteende.

C (t) = C 1 exp (- k 1 t) + C "2 exp (- k 2 t)

C (^ g / ml): Koncentration vid någon tidpunkt t (timme)

C 1, C 2: back-extrapolerade avlyssningar av distribution och eliminering fas

k 1, k 2: hastighetskonstanter på the distribution och eliminering fas

Såsom visas i fig 4, det beräknade innehållet i enlighet med den anpassade modell matchas ganska bra med de verkliga uppmätta värden. Det fanns inga signifikanta skillnader i glaskroppen koncentration av bevacizumab och farmakokinetiska parametrar som halveringstid mellan med och utan vitrektomi. Detta experiment tyder på att rollen av glaskroppen i distribution och clearance av bevacizumab är obetydlig.

Figur 1
Figur 1:. Ordningen for Performing intravitreala injektioner av det intraokulära läkemedel i kaninögat under narkos Aseptiska tekniker används genom att applicera 5% povidon-jod droppar och hudpreparering och intravitreal injektion av läkemedlet av intresse utförs med hjälp av en spruta kvickhetha 30 G nål. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

figur 2
Figur 2:. Separation av den frysta kaninögongloben i tre fack Efter skleral incision med en kirurgiskt blad och avlägsnande av iris, kan kammarvatten och glaskroppen separeras. Därefter kan retina / koroidea separeras försiktigt från sklera, vilket är den vita yttre lagret av ögongloben. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 3
Figur 3: Enzymkopplad Immunosorbent Assay (ELISA) av den intraokulära läkemedlet i den sampel som representerar de tre sektionerna. Denna figur visar en 96-brunnsplatta, som används för immunanalys. Efter inkubering med en sekundär antikropp, är en färgförändring noterades i brunnarna. Den optiska densiteten av färgen beror på koncentrationen av läkemedlet av intresse. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

figur 4
Figur 4:. Montering av observerade data till farmakokinetiska modell I detta experiment jämföra farmakokinetiken med vitrectomized och icke-vitrectomized ögon, är den faktiska intravitreala koncentrationen av bevacizumab presenteras som prickar. De inbyggda kurvor för data den koncentration som drivs av den farmakokinetiskamodellen, som representeras av två linjer, är dragna och användes för beräkning av farmakokinetiska parametrar, såsom halveringstiden av läkemedlet. Felstaplar anger 95% konfidensintervall. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Kompletterande Figur 1. Standardkurvan för ELISA för detektion av bevacizumab Detta uppnås med hjälp av programvara som kan generera en fyra parameters logistisk kurvpassning. Klicka här för att ladda ner filen.

Arter glaskroppen kammarvatten Hänvisarens
Mus 5,3 | il 4,4 | il 22
Råtta 50-55 | il 13,6 | il 22, 24
Kanin 1.15-1.7 ml 350 | il 23, 27, 28
Apa 3,0-4,0 ml 102 | il 23, 26, 28
Mänsklig 3,0-5,0 ml 144 - 247 | j, l 23, 20, 21, 28

Tabell 1: glaskroppen och kammarvattnet volym i olika 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

Medicin drog öga intraokulära intravitreal farmakokinetik kanin
Användning av kaninögon i farmakokinetiska studier av intraokulära läkemedel
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