Rabbits are widely used to study the pharmacokinetics of intraocular drugs. We describe a method for conducting pharmacokinetic studies of intraocular drugs using rabbit eyes.
Den intraokulære rute lægemiddelindgivelse muliggør levering af høje koncentrationer af terapeutiske lægemidler, samtidig minimere deres systemiske absorption. Adskillige lægemidler indgives i forkammeret eller glaslegemet, og den intraokulære injektion har været effektiv til at kurere forskellige intraokulære sygdomme. Kaninøjne er ofte blevet brugt til oftalmisk forskning, som dyret er let at håndtere og økonomisk i forhold til andre pattedyr, og størrelsen af en kanin øje er svarer til den for det menneskelige øje. Anvendelse af en 30 G nål, kan lægemidler injiceres i intrakameral og intravitreale rum af kaninøjne. Øjet derefter nedfrosset indtil analyse, og kan opdeles i den vandige humor, vitreous, og retina / choroidea. De glasagtige og retina / choroid prøver kan homogeniseres og opløst før analyse. Derefter kan immunoassays udføres for at måle koncentrationerne af intraokulære lægemidler i hvert rum. Passende farmakokinetiske modeller kan væreanvendes til at beregne flere parametre, såsom halveringstiden og maksimal koncentration af lægemidlet. Kaninøjne kan være en god model for farmakokinetiske studier af intraokulære lægemidler.
Før fremkomsten af intraokulære lægemiddeladministration, den største bekymring for medicinsk terapi til intraokulære sygdomme var den effektivitet, hvormed lægemidlet kan trænge ind i øjet. Blod-okulær barriere forhindrer mange stoffer, herunder narkotika, i at diffundere ind i øjet. Derfor koncentrationer af lægemidler, der ligger over terapeutiske niveauer kan ikke let opnås. Den intraokulære lægemiddelindgivelse fremgangsmåde, herunder intrakameral og intravitreale injektioner, kan direkte passere blod-okulær barriere 1-3, således at der kan opnås terapeutiske koncentrationer af lægemidler i øjet 4,5.
Følgelig har intravitreal lægemiddeltilførsel blevet en populær metode til behandling for flere intraokulære sygdomme 5,6. For eksempel er intravitreal injektion bredt udført for alder maculadegeneration, diabetisk retinopati, retinal vene okklusion, og intraokulære infektioner 7-10. Specielt efterindførelsen af anti-VEGF medicin, er hyppigheden af intravitreale injektioner bemærkelsesværdigt forøget til behandling af retinale sygdomme. Derfor er det vigtigt at forstå de intraokulære farmakokinetik sådanne lægemidler til evaluering af effektiviteten og sikkerheden af den medicinske behandling.
Selvom den intraokulære administration af lægemidler anses et stort gennembrud i medicinsk terapi til øjensygdomme, overvågning af koncentrationen lægemidlet i øjeæblet er teknisk krævende. Eftersom humane øjne indeholder kun små mængder af vandig humor (ca. 200 pi) og glasagtige (ca. 4,5 ml, tabel 1), er det teknisk vanskeligt at opnå tilstrækkelige mængder af okulær fluid at måle lægemiddelkoncentrationen. Endvidere metoder, der anvendes til at opnå øjet væske, såsom glaslegemet aflytning eller forreste kammer paracentese, kan beskadige øjenvævet og resultere i alvorlige komplikationer, såsom katarakter, endophthalmitis, ellernethindeløsning 11,12. Derfor er dyremodeller anvendes i farmakokinetiske studier af almindeligt anvendte intraokulære lægemidler 13. Blandt disse dyremodeller, kaniner eller aber er de hyppigst anvendte dyr.
Kaniner, som er små pattedyr af ordenen Lagomorpha i familien leporidae, findes i flere dele af verden. Fordi kaniner er ikke aggressive, de er nemme at håndtere, bruge i et eksperiment, og observere. Lavere omkostninger, lette tilgængelighed af dyret, svarende øjestørrelse til mennesker, og en stor database af information til sammenligning fordel udfører farmakokinetiske undersøgelser under anvendelse kaninøjne. I dette papir, er en protokol for farmakokinetiske undersøgelser af intraokulære lægemidler i kaninøjne beskrevet.
With the increasing use of intraocular drugs, such as anti-vascular endothelial growth factor (VEGF) agents, for the treatment of diverse ocular diseases, knowledge of the tissue distribution and clearance of the drug after the intraocular injection is important. Understanding the pharmacokinetics of intraocular drugs is important for understanding the efficacy and safety of drugs, determining the optimal dosage of the drugs, and minimizing systemic or intraocular complications. However, detailed pharmacokinetic studies …
The authors have nothing to disclose.
We would like to thank Ms. Ji Hyun Park and Ji Yeon Park for their technical assistance in the animal experiments. This work was supported by a grant from the Seoul National University Bundang Hospital Research Fund (grant number: Grant No. 14-2014-022) and from a grant (CCP-13-02-KIST) from the Convergence Commercialization Project of the National Research Council of Science and Technology, Seoul, Korea.
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) 25grams(Net) | BOVOGEN | BSA025 | |
Phosphate Buffered Saline (PBS) pH7.4 (1X), 500mL | 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, 250mL | Thermo SCIENTIFIC | 34018 | |
Stable Peroxide Substrate Buffer (10X), 100mL | 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 |