Summary

Utnytte en muntlig Oppløsning Strip for farmakologiske og toksikologiske studier: En enkel og Humane Alternativ til oralt inntak for dyr

Published: March 23, 2016
doi:

Summary

Følgende protokoll beskrives en ny fremgangsmåte for kronisk oral legemiddeladministrering ved hjelp av et oralt oppløsning av strimmel (ODS) i stedet for den mer vanlige oral gavage metode. Vi viser at preklinisk, muntlig stoff levering hjelp av ODS-metoden representerer en trygg, praktisk og humane alternativ til oral sonde.

Abstract

Før testing nye behandlingsformer hos mennesker, kort og lang sikt preklinisk (dvs. dyr), repetitive farmakologisk og toksikologisk testing er nødvendig. I de fleste tilfeller er den foretrukne rute for administrering via oral levering. På det nåværende tidspunkt, blir oral levering for det meste utført ved å bruke et oralt inntak prosedyre, delvis fordi den kan oppnå konsekvent og nøyaktig dosering i dyremodellen. Selv om denne metoden er vel etablert den har komplikasjoner som kan resultere i en høy forekomst av dyr nedsliting. For dette formål ble prosedyren innførte her beskriver et alternativ til oral føring fremgangsmåte hvor den ønskede medikamentet er innlemmet i et tastant, oralt oppløsning av bånd (ODS) som bare kan bli presentert til forsøksdyret hvor det da hurtig tatt opp i minimal manipulering av testpersonen. Heri, viser vi at preklinisk, muntlig stoff levering hjelp av ODS-metoden representerer en trygg, praktisk og human alternative til oral sonde.

Introduction

For en vellykket translasjon av et medikament fra preklinisk (dyreforsøk) til klinisk utvikling, en rekke veldefinerte, akutte og kroniske farmakologiske og toksikologiske studier må utføres i dyremodeller ved bruk av den tiltenkte kliniske administrasjonsvei (som er normalt oralt). For å oppnå dette målet, de prekliniske studier for tiden benytter et oralt inntak prosedyre gitt at denne metode fører til en konsekvent og nøyaktig levering av testforbindelsen til dyret. Men i mange tilfeller, oral gavage ikke er godt tolerert av dyret og akkumulerende bevis tyder på at metoden er forbundet med en betydelig mengde stress induksjons 1.

Dette gjelder spesielt i utviklingen av behandlinger for kroniske livslang forhold som krever langsiktige prekliniske studier, som er tilfellet med, men ikke begrenset til, nesten alle nevropsykiatrisk lidelse. for insheten, i en transgen musemodell av Alzheimers sykdom, er det nylig foreslått at gavage metoden selv kunne forvirre eksperimentelle resultater på grunn av dosering indusert stress 2. Tilsvarende, i en musemodell av alkoholforbruk, er upubliserte resultater fra vårt eget laboratorium funnet at den repeterende innsetting av tvangsforing tube – i og av seg selv – kan redusere nivået av alkoholinntak til punkt risikere integriteten av den eksperimentelle paradigmet (se figur 1).

Gitt de nevnte begrensningene forbundet med oral sonde prosedyren, har betydelig innsats blitt satt mot å utvikle nye metoder for preklinisk muntlig stoff levering. Nåværende alternative tilnærminger inkluderer å innlemme testforbindelsen i peanøttsmør blandinger 3, gelatinøse muggsopp 4-5, sjokolade pellets 6, drikkevann 7, og wafer kjeks 8, som alle er associrerte med varierende grad av problemer, inkludert manglende evne til å bli brukt på en pålitelig måte i dyremodellen, manglende innføring av testforbindelsen opptak i testpersonen eller individuell preferanse for smak som gjør stoffet mindre lett forbrukes 9.

Prosedyren innført heri, beskrives en fremgangsmåte hvor den ønskede medikamentet er innlemmet i en smakstilsatt, oralt oppløsning strimmel (ODS) som kan være enkelt og lett kan brukes til å oralt administrere testforbindelsen til forsøksdyret. Artikkelen omhandler demonstrere effektiviteten av ODS-metoden ved bruk av mus. Det er imidlertid ingen grunn til å forvente at den samme fremgangsmåte ikke vil også være nyttig i andre gnagere, så vel som større pattedyr. Klinisk, er bruken av ODS begynner å bli vedtatt i pediatriske og geriatriske pasienter, som en måte å overvinne svelge 10. Vi foreslår at ODS kan også brukes med hell i prekliniske drug discovery programmer som en trygg, praktiskOg humane alternativ til oral sonde.

Protocol

All prosedyren som er beskrevet er godkjent av Institutional Animal Care og bruk Committee (IACUC) ved University of Southern California. 1. Animal Håndtering og Tilvenning Introduksjon Tillat mus å akklimatisere bruksforholdene og håndtering teknikk av forsøket for å redusere stress under de påfølgende Drug Administration prosedyrer. I løpet av denne tid, registrerer kroppsvekt og matinntak hos hver mus; hvis det er ønskelig, kan de senere anvendes som en ikke-invasiv punkt til samm…

Representative Results

I de følgende representative undersøkelser, ble sosial drikking modellert ved hjelp av en 24-timers to-flaske valg (TBC) paradigme som tidligere beskrevet 15. I korthet mus hadde tilgang til to flasker oppløsning, hvorav den ene inneholdt vann, og den andre en 10% (v / v) etanol-løsning. Forsøkspersonene ble deretter tildelt behandlingsgruppene slik at gjennomsnittlig 10E (10% etanol / 90% vann v / v) inntak var lik på tvers av gruppene. <p class="jove_content" fo:ke…

Discussion

Oralt inntak er forbundet med en rekke komplikasjoner som resulterer i potensielt utsatt for datainnsamling og høy forekomst av dyr utmattelses en. Her er innført en enkel metode for muntlig stoff levering gjennom hvilke mus (og potensielt andre dyr) enkelt og pålitelig kan konsumere stoffet valgfrihet gjennom en muntlig oppløsning stripe (ODS). Spesielt, ved bruk av denne fremgangsmåte representerer en sikker, enkel, og humane alternativ til oral gavage.

Andre aktuelle alter…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Forfatterne ønsker å takke Jamie Thuy for teknisk arbeid. Dette arbeidet ble støttet delvis av forskningsmidler SC CTSI NIH / NCRR / NCATS – UL1TR000130 (DLD), AA022448 (DLD), og USC School of Pharmacy. I tillegg rask oppløsning muntlig filmer som inneholder IVM ble vennlig levert av Cure Pharmaceutical (Oxnard, CA).

Materials

Orally Dissolving Strip  Cure Pharmaceutical Available upon special request. Alternatively, ODS may also be prepared in-house.
Gavage Feeding Needle VWR 7912 Our rodent studies utilized a 18-gauge feeding needle. This size may need to be adjusted for use in other mammilian species.
Sucrose Sigma Aldrich S0389-500G

Referências

  1. Brown, A. P., Dinger, N., Levine, B. S. Stress produced by gavage administration in the rat. Contemp Top Lab Anim Sci. 39 (1), 17-21 (2000).
  2. Gonzales, C., et al. Alternative method of oral administration by peanut butter pellet formulation results in target engagement of BACE1 and attenuation of gavage-induced stress responses in mice. Pharmacol Biochem Behav. 126, 28-35 (2014).
  3. Walker, M. K., et al. A less stressful alternative to oral gavage for pharmacological and toxicological studies in mice. Toxicol Appl Pharmacol. 260 (1), 65-69 (2012).
  4. Zhang, L. Voluntary oral administration of drugs in mice. Protocol Exchange: Nature Publishing Group. , (2011).
  5. Froehlich, J. C., Hausauer, B. J., Federoff, D. L., Fischer, S. M., Rasmussen, D. D. Prazosin reduces alcohol drinking throughout prolonged treatment and blocks the initiation of drinking in rats selectively bred for high alcohol intake. Alcohol Clin Exp Res. 37 (9), 1552-1560 (2013).
  6. Goldkuhl, R., Carlsson, H. E., Hau, J., Abelson, K. S. P. Effect of subcutaneous injection and oral voluntary ingestion of buprenorphine on post-operative serum corticosterone levels in male rats. Eur Surg Res. 41 (3), 272-278 (2008).
  7. Marx, J. O., Vudathala, D., Murphy, L., Rankin, S., Hankenson, F. C. Antibiotic administration in the drinking water of mice. J Am Assoc Lab Anim Sci. 53 (3), 301-306 (2014).
  8. Ferguson, S. A., Boctor, S. Y. Use of food wafers for multiple daily oral treatments in young rats. J Am Assoc Lab Anim Sci. 48 (3), 292-295 (2009).
  9. Turner, P. V., Brabb, T., Pekow, C., Vasbinder, M. A. Administration of substances to laboratory animals: routes of administration and factors to consider. J Am Assoc Lab Anim Sci. 50 (5), 600-613 (2011).
  10. Bala, R., Pawar, P., Khanna, S., Arora, S. Orally dissolving strips: A new approach to oral drug delivery system. Int J Pharm Investig. 3 (2), 67-76 (2013).
  11. Potashkin, J. A., Blume, S. R., Runkle, N. K. Limitations of animal models of Parkinson’s disease. Parkinsons Dis. 2011, (2010).
  12. Machholz, E., Mulder, G., Ruiz, C., Corning, B. F., Pritchett-Corning, K. R. Manual restraint and common compound administration routes in mice and rats. Journal of Visualized Experiments JoVE. (67), e2771 (2012).
  13. Yardley, M. M., et al. Ivermectin reduces alcohol intake and preference in mice. Neuropharmacology. 63, 190-201 (2012).
  14. Hoggatt, A. F., Hoggatt, J., Honerlaw, M., Pelus, L. M. A spoonful of sugar helps the medicine go down: a novel technique to improve oral gavage in mice. J Am Assoc Lab Anim Sci. 49, 329-334 (2010).
  15. Yardley, M. M., Huynh, N., Rodgers, K. E., Alkana, R. L., Davies, D. L. Oral delivery of ivermectin using a fast dissolving oral film: implications for repurposing ivermectin as a pharmacotherapy for alcohol use disorder. Alcohol. 49 (6), 553-559 (2015).
check_url/pt/53770?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Huynh, N., Arabian, N., Lieu, D., Asatryan, L., Davies, D. L. Utilizing an Orally Dissolving Strip for Pharmacological and Toxicological Studies: A Simple and Humane Alternative to Oral Gavage for Animals. J. Vis. Exp. (109), e53770, doi:10.3791/53770 (2016).

View Video