Summary

Farelerde Taksanlar Farmakokinetik ve Farmakodinamik Analiz Karotis Arter İnfüzyonlar

Published: October 27, 2014
doi:

Summary

Bu yöntem, fare modellerinde yeni ilaçların farmakokinetiğini değerlendirmek için, karotid arter yoluyla sabit bir ilaç çözeltisi sunmak amacı ile geliştirilmiştir.

Abstract

Yeni bir sistemi içine bir ilaç, ilaç kombinasyonu veya bir ilaç teslimat kullanımını öneren zaman, bir çalışma modeli içindeki ilacın farmakokinetiklerini değerlendirmek gerekir. Fare modelleri kullanımı genellikle klinik öncesi ilaç keşfi ve ilaç geliştirme 1-8 hayati adım olarak, bir üniforma, tekrarlanabilir bir şekilde farelere uyuşturucu sokmak için bir sistem tasarlamak gereklidir. İdeal olarak, sistem, bir ayar süresi boyunca düzenli aralıklarla kan örnekleri toplanmasını izin vermelidir. Kütle spektrometresi ile ilaç konsantrasyonlarını ölçmek için yeteneği, tek tek farelerden 1, 9, 10, zaman içinde plazma ilaç seviyelerindeki değişiklikleri takip etmek araştırmacılara sağladı. Bu çalışmada, paklitaksel, üç üzerinde sürekli bir arteryal infüzyon olarak transgenik farelerin sokuldu saat kan örnekleri aynı anda ayar zaman noktalarında retro-orbital kanamalardan tarafından alınmıştır ise. Karotis arter infüzyon juguler ven infüzyon için potansiyel bir alternatif, faktörler gibi vardırmeme tümörleri veya diğer engel şah infüzyon pratik yapmak. Bu tekniği kullanarak, plazma ve dokuda paklitaksel konsantrasyonları juguler infüzyon ile karşılaştırıldığında benzer seviyelerde elde etti. Bu eğitimde, biz başarıyla tek fare modeli için optimize edilmiş bir kateter hazırlayarak karotid arter kateterizasyonu nasıl göstereceğiz, sonra eklemek ve fare karotis artere kateter sabitleyin, arka dışarı kateterin ucunu iplik nasıl göstermek fare boyun ve ilaç akışı kontrollü bir oranını vermek için bir pompa fare kanca. Birden çok düşük hacimli bir retro-orbital kan zamanla plazma ilaç konsantrasyonlarının analiz edilmesi için izin verir.

Introduction

Karotis yoluyla ilaç verme cihaz ve teknik optimize güvenilir ve tekrarlanabilir şekilde gerçekleştirilebilir. O ince detaylara kontrolü ve dikkat gerektiren her ne kadar prosedür, karmaşık değil. Üstün bakım ve maharet karotis arter izole ve genellikle uygulama yoluyla elde edilebilir kateter takılması için ihtiyaç vardır. Deneyimli bir teknisyen tarafından Cerrahi bir saat geçmemelidir. (Fare gerçek ilaç infüzyonunun tepki olabilir) başarılı bir cerrahi sonrasında fare normal ve sağlıklı görünen olmalıdır ve ilaç (lar), kontrollü, üniform sürekli bir dozajda tatbik edilebilir. Kan örnekleri, karotid arter dışında kalan bir bölgede alınmalıdır; retro-orbital kanamalar ilaç konsantrasyonlarının analizi için toplanması kolay ve tatmin edici olmuştur.

Optimum boyutu ve şekli kateterler başarılı bir infüzyon 11 performans paha biçilmez bir varlık vardır. Bu kateterler mevcut commerciall bulunduy genelde çok büyük ve / veya fare karotis arter kolay erişim için izin vermek için çok esnek olması. Bu infüzyon şırınga fareyi bağlamak için kullanılan polietilen borudan moda kateterler tercih kanıtladı. Böylece, tüm boru, bağlantı ve iğneler infüzyon düzeneğinin basitleştirilmiş tutarlı boyutlar, vardı. Bu teknik kullanılarak, bu yine de görülebilir ve karotid artere kan akımı kateter ilk tespit edilir kadar sonra geri değildir noktadan sonra arter içine kateter ucu itmek için gerekli değildir. Bu arter delinmesiyle veya kateter sahip tehlikeler kan akışının yüksek basınç aracılığı ile dışarı itilir azaltır. Kateter tasarımı Burada böylece dikişlerle iyi kateter güvence ve cerrahi bant bir öncelik olduğunu, bir yerde tutmak için "çarpmak" dahil değildir.

İnfüzyonlar klinik daha iyi bir uygulama benzeri olarak, ortak bir IV bolus enjeksiyonu tercih edilebilirBöyle taksanlara 3, 12, burada açıklanan 13. tekniği olarak ilaç, başlangıçta boyun veya femoral ven erişim meme tümör büyümesi ve / veya ekleme alanının aşırı vaskularizasyonu engellediği burada fare modellerinin içine infüzyon sağlamak için geliştirilmiştir. Bu yöntem, çoğu zaman da tümörsüz farelerdeki uygun olabilir: jugular duvarın eğiliminin çok daha başarısız girmeleri ve tamamlamak için sorunlara neden rip çünkü izole edilmesi ve karotis kateterizasyonu, ancak biraz daha fazla invasif biz, bu tercih jugular bulunmuştur 3 saat süre ders.

Burada gösterilen sonuçlar, C57BL / 6J ile ilgili olsa da (in-house-yetiştirilmiş) fareler, başarılı bir transgenik manipüle fare modellerinde farmakokinetiklerini takip etmek, FVB ve karışık suşlar da dahil olmak üzere, farelerde çeşitli suşları içine paklitaksel aşılamak için bu tekniği kullandık Hücresel taşıyıcı fonksiyonlarını aşağı düzenleyecek. Kan ve doku örnekleri paclitax beklenen seviyelerde gösterdi ToplananEl, boyun infüzyon 1 sonra görülen seviyelerin aralığındadır. Bu teknik, diğer fare modellerinde ve infüzyon çözeltileri ile eşit derecede iyi çalışırlar beklenebilir.

Protocol

Bu protokol Fox Chase Kanser Merkezi'nde Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi tarafından ve Laboratuar Hayvan Tesisi tarafından onaylanmış ve hayvanların insanca tedavisi için kurumsal kurallarına uygun olduğu tespit edilmiştir. 1. Ön Hazırlık Kateter hazırlanması: inceltme, körelmiş ucu (Şekil 3A) oluşturmak üzere tadil edilmiş bir polietilen boru kısa bir uzunluğu, bir kateter hazırlayın. Önceden birden fazla kateter yapmak v…

Representative Results

Paklitaksel dağıtımı 165 dk düşük hızda infüzyon ardından 15 dakika yüksek hızda infüzyon 3 saat dozlama rejimi sırasında öngörülebilir desenleri, izler. Şekil 1 juguler ven-infüzyon plazma paklitaksel konsantrasyonları ve karotis arter-infüzyon bir karşılaştırmasını göstermektedir. Paklitaksel konsantrasyonları başlangıçta yüksek hacimli infüzyon sonraki ilk 15 dakika hızlı bir şekilde açılır ve daha sonra bir sonraki 150 dakik…

Discussion

Karotis arter infüzyon paklitaksel farmakokinetiği bu çalışmada önemli bir tekniktir. Karotid arter infüzyon hızlı bir şekilde dolaşım sistemi 14 içinde ilacı dağıtmak için bir yöntemdir. 3 saat infüzyon bolus enjeksiyonlar daha taksanlann gibi ilaçların klinik yönetiminin yakın bir mimik olduğunu. Ameliyat güvenilir tek bir kişi tarafından yapılabilir, ameliyat süresi oldukça kısadır ve başarı oranları>% 75 vardır. Numuneler toplandıktan sonra, bunlar, uygun yöntemler…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Biz bu projeye verdikleri destek için FCCC Laboratuar Hayvan Tesisi kabul etmek istiyorum. Biz plazma ve dokuda paklitaksel düzeylerini analiz onların yardım için Wolfe Laboratuvarları, Inc teşekkür ederim. Bu çalışma Ulusal Sağlık Enstitüleri EHB için K01CA120091 verir ve CA06927 Fox Chase Kanser Merkezi tarafından desteklenmiştir.

Materials

Table of specific reagents and equipment: Source: Catalog Number Comments
Polyethylene tubing 0.024”OD X 0.011”ID  Braintree Scientific, Inc. PE10
Stainless steel port plug (30 gauge) Braintree Scientific, Inc. NB-30
2 Stainless steel connector plugs (28 gauge) Braintree Scientific, Inc. PP-28 Slightly larger than PE tubing ID, to fit snugly and keep a tight seal.
3 Blunted needles (30 gauge) Braintree Scientific, Inc. C-30
3 1cc syringes Becton, Dickinson and Co. 309659
Sterile 0.9% Saline solution Hospira 0409-7984-37
Cath-Loc HGS Heparin/Glycerol Solution  Braintree Scientific, Inc. HGS
Silk suture Braintree Scientific, Inc. SUT-S 113
Vanna Scissors (micro-scissors) World Precision Instruments 14122 This model has a curved tip, but straight-tip scissors work as well.
Hartman Mesquito Hemostatic Forceps World Precision Instruments 501705
Betadine Swabsticks Perdue Products L.P. BSWS1S
Bupivacaine Hospira 0409-1160-01 May be replaced with Lidocaine, or similar local anesthesia.
Paclitaxel LC Laboratories P-9600
Methanol Sigma-Aldrich 32213
Micro-Hematocrit Capillary Tubes, Heparinized Fisher Scientific 22-362-566
 Capillary Tube Sealant  Fisher Scientific 02-678
C57BL/6J mice Fox Chase Cancer Center, Laboratory Animal Facility in-house-bred
API 4000 Q-Trap mass spetrometer Applied Biosystems

Referenzen

  1. Gallo, J. M., Li, S., Guo, P., Ma Reed, K., J, The Effect of P-Glycoprotein on Paclitaxel Brain and Brain Tumor Distribution in Mice. Krebsforschung. 63 (16), 5114-5117 (2003).
  2. Sonnichen, D. S., Relling, M. V. Clinical Pharmacokinetics of Paclitaxel. Clinical Pharmacokinetics. 27 (4), 256-269 (1994).
  3. Gianni, L., et al. Nonlinear Pharmacokinetics and Metabolism of Paclitaxel and Its Pharmacokinetic / Pharmacodynamic Relationship in Humans. Journal Clinical Oncology. 13 (1), 180-190 (1995).
  4. Sparreboom, A., Van Tellingen, O., Nooijen, W. J., Beijnen, J. H. Nonlinear Pharmacokinetics of Paclitaxel in Mice Results from the Pharmaceutical Vehicle Cremophor EL. Krebsforschung. 56 (9), 2112-2115 (1996).
  5. Sparreboom, A., Van Tellingen, O., Nooijen, W. J., Beijnen, J. H. Determination of paclitaxel and metabolites in mouse plasma, tissues, urine and faeces by semi-automated reversed-phase high-performance liquid chromatography. Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications. 664, 383-391 (1995).
  6. Bradshaw-Peirce, E. L., Eckhardt, S. G., Gustafson, D. L. A Physiologically Based Pharmacokinetic Model of Docetaxel Disposition: from Mouse to Man. Clinical Cancer Research. 13, 2768-2778 (2007).
  7. Eiseman, J. L., et al. Plasma Pharmacokinetics and Tissue Distribution of Paclitaxel in CD2F1 Mice. Cancer Chemotherapy and Pharmacology. 34 (6), 465-471 (1994).
  8. Schinkel, A. H., et al. Normal Viability and Altered Pharmacokinetics in Mice Lacking mdr1-type (drug-transporting) P-glycoproteins. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 94, 4028-4033 (1997).
  9. Fraser, I. J., Dear, G. J., Plumb, R., L’Affineur, M., Fraser, D., Skippen, A. J. The Use of Capillary High Performance Liquid Chromatography with Electrospray Mass Spectrometry for the Analysis of Small Volume Blood Samples from Serially Bled Mice to Determine the Pharmacokinetics of Early Discovery Compounds. Rapid Communications in Mass Spectrometry. 13 (23), 2366-2375 (1999).
  10. Bateman, K. P., et al. Reduction of Animal Usage by Serial Bleeding of Mice for Pharmacokinetic Studies: Application of Robotic Sample Preparation and Fast Liquid Chromatography – Mass Spectrometry. Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications. 754 (1), 245-251 (2001).
  11. Berndt, K., Vogel, J., Buehler, C., Vogt, P., Born, W., Fuchs, B. A new method for repeated drug infusion into the femoral artery of mice. J. Am. Assoc. Lab Animal Sci. 51 (6), 825-831 (2012).
  12. . Squibb & Sons, L.L.C.. Drug Information for TAXOL (Paclitaxel) Injection. , (2011).
  13. . Abraxis BioScience L.L.C. Full Prescribing Information ABRAXANE for Injectable suspension (paclitaxel protein-bound particles for injectable suspension) (albumin-bound). , (2013).
  14. Fergusson, G., Ethier, M., Zarrouki, B., Fontés, G., Poitout, V. A Model of Chronic Nutrient Infusion in the Rat. J. Vis. Exp. (78), (2013).

Play Video

Diesen Artikel zitieren
Jacobs, J. D., Hopper-Borge, E. A. Carotid Artery Infusions for Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Analysis of Taxanes in Mice. J. Vis. Exp. (92), e51917, doi:10.3791/51917 (2014).

View Video