쥐의 망막에 Elvax 40W를 통해 서방 약물 전달 : 만성 질환의 치료를위한 시사점

Summary

이 논문은 Elvax 40W가 성인 쥐의 망막에 약물 전달에 대한 서방의 방법으로 사용 할 수있는 방법을 자세히 설명합니다. 준비, 로딩, 및 눈에 약물 – 수지 복합체를 제공하기위한 프로토콜을 설명한다.

Abstract

망막 질환은 망막 깊은 눈에서 거짓말로 처리하기 어렵다. 약물 전달의 침습성 방법은 종종 이러한 질병을 치료하기 위해 필요하다. 망막 부종이나 신생 혈관 등의 만성 망막 질환은 일반적으로 효과적으로 상태를 치료하기 위해 여러 안구 주사를 필요로한다. 그러나, 이러한 주입과 관련된 위험은 약물 전달 반복적으로 증가한다. 따라서, 다른 전송 방법은 재 주입의 위험을 최소화하기 위하여 확립 될 필요가있다. 다른 몇몇 조사는 눈에 화학 천천히 방출 가능한 재료를 통해 연장 된 시간 동안 약물을 전달하는 방법을 개발했다. 이 조사에서는 성인 쥐의 망막에 약물 전달을위한 비히클로서 작용하는 Elvax 40W, 공중합 수지의 사용을 설명합니다. 수지는 만든 약물로로드됩니다. 약물 – 수지 복합체는 다음 천천히 TI를 통해 약물을 발표 할 예정이다 유리체로 이식나. 이 방법은 2 – 아미노-4-phosphonobutyrate (APB), 블록 망막의 광 반응을 글루탐산 유사체를 사용하여 테스트 하였다. 그것은 APB 천천히 수지에서 출시 된 것을 증명하고, 주입 후 칠일에 의해 망막 반응을 차단할 수이었다. 이것은 서방 형 약물 전달이 공중 합체 수지를 사용하여 망막의 치료에 효과적이며, 또한 테스트를 치료 사용될 수 있다는 것을 나타낸다.

Introduction

이들 질환은 일반적으로 장기간 치료를 필요로 당뇨병 및 고혈압과 같은 만성 질환의 치료는 주로 수명, 많은 과제를 제시한다. 이는 빈번한 투여를위한 필요성을 감소 서방 약물 전달 시스템의 개발을 요구하고있다. 이러한 느린 방출 방식의 효과는 당뇨병을 치료하는 데 필요한 인슐린 주사 횟수를 줄이기 위해, 인슐린 펌프의 개발을 통해 증명되었다. 눈의 만성 질환, 그 내부 층에 영향을 미치는 특히이 침략 절차를 통해 약물의 잦은 투여를 필요로합니다. 인간의 눈에 영향을 미치는 하나의 만성 질환은 연령 관련 황반 변성 (AMD)입니다. 이 비전을 개시하기위한 책임을 눈 뒤쪽에 위치한 신경 조직의 층인 중심 망막에 영향을 미친다. AMD는 서양 세계 ¹ 실명의 주요 원인이다. 재 처리와 특정 과제tinal 질병은 종종 약물 전달의 침습적 방법을 필요로 눈이 깊은 층에 도달하기 위해 요구된다는 것이다. 약물은 일반적으로 유리체 강내 주사를 사용하여 유리체 챔버와 망막에 투여한다. 그러나, 각각의 주사 안내 염, 망막 박리, 백내장 및 유리체 ^출혈이 포함 주 사후 합병증의 위험이있다. 이 위험은 약물의 모든 재 주입을 곱합니다.

다중 주사의 필요성을 감소시키는 것은 AMD의 치료에 큰 이점이 될 것이다. 새로운 혈관의 성장이 특징입니다 AMD의 젖은 양식을 치료하기 위해, 기존의 치료 전략은 VEGF 억제제 ^3를 사용하여 내피 성장 인자 (VEGF)를 대상으로하는 것입니다. 현재, 이러한 반복 유리체 강내 주사를 통해 전달됩니다. 마찬가지로, 황반 부종, 당뇨 망막 병증의 일반적인 합병증의 치료에 스테로이드 반복 주사를 통해 전달됩니다 <s> 사입니다. 서방의 방법을 통해 이러한 약물의 전달은 참으로 주 사후 합병증의 위험을 줄일 수 있습니다.

느린 방출 약물 전달 시스템의 개념은 먼저 동물 조직 ^(5)에 작은 분자를 전달하는 실리콘 고무의 차량을 이용하여 설명 하였다. 그 이후로, 다른 서방 방법은 눈을 테스트 한 몇 가지있는 큰 분자를 제공하기 위해 개발되었다. 이러한 생분해 성 마이크로 스피어, 폴리 락 티드 – 코 – 글리콜 라이드 (PLGA) 나노 입자 및 인지질 소포 (리포좀)와 같은 입자 캐리어, 배달 차량 ^6,7로 유용 할 수 있습니다. PLGA 나노 입자와 리포좀은 ⁷ 시간 동안 공막에 걸쳐 항암제를 제공하는 능력에 대한 시험 관내 환경에서 비교되었다. 두 차량은 서서히 약물을 방출 효과가 있었다. 그러나, 연구는 생체 외 환경에서 수행 하였다. Bochot 외. (2002) ^{8 테스트}리포좀의 효과는 생체 내 망막에 분자를 제공합니다. 그들은 리포좀 성공적으로 토끼 망막에 작은 올리고 뉴클레오티드를 제공하는 것을 증명하고있다. 저자는 리포좀은 망막 질환 ^(8)의 치료에 유용 할 수 있다고 제안했다. 그러나 유리체에 떠있는이 소포의 성격은 가능성이 흐릿하거나 비전 ^{구에 손상을} 의미합니다.

오카베는 외. ^{(2003)도 10은} 토끼 베타 methasone을 적용하는 33 % 에틸렌 – 비닐 아세테이트로 이루어진 비 생분해 성 중합체 디스크를 사용했다. 그들은 공막 주머니에 디스크를 이식하고 최대 1 개월 ^10에 대한 유리체와 망막에 약물의 효과적인 방출을 보여 주었다. 그러나,이 특정 프로토콜에, 임플란트가 비교적 크고 강성이고, 큰 공막 절개 봉합 포함한 더 복잡한 외과 수술을 필요.

이전 연구는 tissu 조사전자 토끼 눈의 각막에 그들을 주입함으로써 다양한 중합체 차량에 응답하고, 알코올 세척 에틸렌 – 비닐 아세테이트 공중 합체는 염증 또는 자극을 유발하지 않았다는 것을 발견 하였다. 이러한 착물은 장시간 동물 조직에 큰 화합물의 전달을 유지하기 위해 도시 된, 일부 약물에 따라 ¹¹ 백일까지 초과. 공중 합체 수지의 그러한 유형 Elvax 40W의 형태로 공업 적으로 개발되어있다 ( 'W'아미드 첨가제 중량 에틸렌 – 비닐 아세테이트 코 모노머 함량은 40 % 펠렛 취급을 개선하기 위해). 이 공중 합체 수지는 룸과 체온에서 모두 안정한 비활성 물질이다. 이 생체 조직에 독성 또는 알레르기를 일으키는 것으로 도시되지 않았다. 이 수지는 효과적으로 유방 유관 시스템 ^(12), 일차 청각 피질 ^{13,14 <같은} 다양한 시스템의 기능을 조사 다른 실험 모델에서 약물의 큰 다양성을 전달한/ SUP>, 그리고 개구리의 시각 시스템 ^15. 이 수지는 거북이 ^{16, 17,} 닭 배아 ^{(18, 19)의 개발에} 약물을 전달하기 위해 눈을 사용하고 있으며, 성인 흰 족제비는 ²⁰ 망막. 랫트 중추 신경계에서는, 수지는 뇌 ^21-23에서 사용되었지만, 쥐 눈에서의 사용은 기록되지 않았다.

다른 방법에 비해 망막 서서히 약물을 전달하기 위해이 공중 합체 수지를 사용하는 장점은, 그것이 눈에 염증이나 자극을 일으키지 않는 안정된 화합물로되어있다. 그것은 일반적 대신 유리체에 떠있는 배달의 사이트에 남아있는 입자 항공사와는 달리, 약물 – 수지 복합체는, 주입 후 시력에 악영향을하지 않을 것이다. 그것은 단지 눈의 각막 윤부 주변 유리체 공동 내로 간단 주입 공정을 필요로하고, 주입 한 후 봉합을 필요로하지 않을 것이다. 최근 같은 여러 신규 한 전달 시스템의 출현이 있었다캡슐화 된 세포 기술 (ECT) ^{24,25, 26,} 및 마이크로 필름 ⁽²⁷⁾ 하이드로 겔. 그러나, 제조 및 약물 – 수지 복합체를 제공하기위한 현재의 연구에서 사용되는 방법은 이에 기초 연구 환경에서 사용하기에 더 유리한 것으로, 모두 수행하기 쉽고 저렴하다. 장기간 약물 치료를 제공하기 위해 이러한 복합체를 사용하는 과제는 적은 강내 주사를 갖는 치료 학적 이점을 극대화 할 약물의 최적 농도를 결정하는 것이다.

이 논문은 성숙한 래트 망막의 장기 치료 용 약물 – 수지 복합체의 사용을 설명하기위한 목적으로한다. 전달 모드의 효능은 약물로서 글루타메이트 유사체 2 – 아미노-4-phosphonobutyrate (APB)를 사용하여 시험한다. APB 블록 망막 ²⁸ 글루타민산, 내인성 신경 전달 물질을 모방하여 ON 바이폴라 전지의 광 반응. APB는 수용체를 차단 Light 미사용에 대한 글루타메이트와 경쟁 할 때t 응답. APB 망막 기능을 제어 및 전위도 (ERG)과 같은 방법을 사용하여 전기 생리 학적 효과를 측정하는 생체 연구에 사용되었다. 이전 연구에서, APB 단기 ⁽²⁹⁾ 및 현상 망막의 장기 치료에 모두 사용되었다; 후자는 삼십일 ³⁰ 매일 안구 주사를 통해 단일 용량을 제공하고있었습니다. 이전 작업 ^28,29,31에 제안 APB의 같은 양 (50 μM의 농도로 멸균 식염수에 0.092 mg을) 모든 주사에 사용되었다. 우리는 눈에 약물을 전달하는 서방 형 차량과 같은 약물 – 수지 복합체를 테스트 할 APB를 선택했다. 본 연구에 제시된 방법은 ^{16, 32} 복잡한 약물 수지의 제조와 관련된 전술 한 바와 방법과 유사하다; 그러나 성인 쥐의 눈에 특히 우리는 또한 세부의 사용을. 눈에 APB-로드 수지의 수술 주입 한 후, 망막 전위 APB는 R을 폐지 여부를 설정 하였다etinal 빛 응답은, 따라서 APB 성공적으로 유리체와 망막에 출시되어 있는지 여부.

Protocol

수행 모든 실험은 안과 및 비전 연구에서 동물의 사용을위한 ARVO 정책에 따라이었고, L' Aquila의 동물 윤리위원회의 대학과 호주 국립 대학교 동물 실험 윤리위원회의 승인을. 성인 쥐 (P100-200)가이 연구에서 사용 하였다. 1 공중 합체 수지 펠렛을 제조 흄 후드에서 작은 유리 비커에 20 Elvax 40W 펠렛을 놓습니다. 100 % 에탄올 모든 알약을 충당하기 위해 보장과 ?…

Representative Results

풀 필드 전위도 (ERG)은 망막에 APB의 효과를 검출하기 위해 사용 하였다. ERG이 수행 된 방법에 대한 자세한 내용은 다음과 같은 연구 33, 34를 참조하십시오. 요약하면, 동물을 마취 한 후, 금 전극은 눈의 각막에 배치하고, 상기 기준 전극은 망막의 전기적 활동을 기록하도록, 눈 사이 전방 두피에 넣었다. 자극은 전자 플래시 장치를 사용하여 생성하고, 강도를 막대 당 활성화 감광성 분자의 …

Discussion

이 논문은 망막에 약물의 서방 형 전달을위한 약물 – 수지 복합체의 사용을 보여 주었다. 우리는 비교적 저렴​​하고 소형 동물 모델에 적용하기 쉬운 방법을 제시하는 것을 목표로.

APB의 함수 글루타메이트 유사체로서 작용하는 것을 감안할 때, 그것은 눈 망막 반응을 차단한다. 결과는 APB는 일주의 postimplantation에 의해 망막 응답의 막힘의 원인이 있음을 보여준다. 이 APB ?…

Materials

Elvax 40W Pellets	Du Pont, DE, USA
Dimethyl sulfoxide (DMSO)	Sigma-Aldrich Co. LLC., MO, USA
2-amino-4-phosphonobutyric acid (APB)	Sigma-Aldrich Co. LLC., MO, USA	A1910
Dichloromethane	Sigma-Aldrich Co. LLC., MO, USA	34856
Fast Green FCF	Sigma-Aldrich Co. LLC., MO, USA
Drierite, calcium sulfate	Sigma-Aldrich Co. LLC., MO, USA	238910
Ketamine, Ilium Ketamil	Troy Laboratories Pty. Ltd., NSW, Australia
Xylazine, Ilium Xylazil-20	Troy Laboratories Pty. Ltd., NSW, Australia
Atropine Sulphate, Minims eye drops	Bausch & Lomb Pty. Ltd., NSW, Australia
Tetracaine Hydrochloride, Minims eye drops	Bausch & Lomb Pty. Ltd., NSW, Australia
Chloramphenicol, Chlorsig ointment	Aspen Pharma Pty. Ltd., NSW, Australia
Pentobarbital, Lethabarb	Virbac Australia Pty. Ltd., NSW, Australia
Lignocaine Hydrochloride, Ilium Lignocaine-20	Troy Laboratories Pty. Ltd., NSW, Australia
Uni-Core Punch Tool	World Precision Instruments Inc., FL, USA
Curved Forceps	World Precision Instruments Inc., FL, USA
Operating Microscope, Zeiss OPMI 99	Zeiss, West Germany
25G Insulin Needle	Terumo Corp., Tokyo, Japan
Dumont Tweezers	World Precision Instruments Inc., FL, USA