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Medicina

Utilisation des yeux de lapin dans des études pharmacocinétiques de intraoculaires Drugs

Published: July 23, 2016
doi:
10.3791/53878
, , , , , , , ,
1Department of Ophthalmology,Seoul National University Bundang Hospital, 2Department of Ophthalmology, College of Medicine,Seoul National University, 3Department of Ophthalmology,Hanyang University Hospital, 4Department of Ophthalmology,Seoul Metropolitan Government-Seoul National University Boramae Medical Center, 5Department of Clinical Pharmacology,Seoul National University Hospital, 6Department of Clinical Pharmacology,Seoul National University Bundang Hospital

Summary

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.

Abstract

La voie intra-oculaire d'administration du médicament permet de délivrer des concentrations élevées de médicaments thérapeutiques, tout en minimisant l'absorption systémique. Plusieurs médicaments sont administrés dans la chambre antérieure ou vitreuse, et l'injection intra-oculaire a été efficace dans le traitement de diverses maladies intraoculaires. des yeux de lapin ont été largement utilisés pour la recherche ophtalmique, lorsque l'animal est facile à manipuler et plus économique par rapport à d'autres mammifères, ainsi que la taille d'un oeil de lapin est similaire à celle d'un oeil humain. En utilisant une aiguille 30 G, les médicaments peuvent être injectés dans les espaces intracamérulaire et intravitréennes d'yeux de lapin. Les globes oculaires sont ensuite congelés jusqu'à l'analyse, et peuvent être divisés dans l'humeur aqueuse, vitreux, et de la rétine / choroïde. Les échantillons vitreux et de la rétine / choroïde peuvent être homogénéisés et solubilisés avant l'analyse. Ensuite, les dosages immunologiques peuvent être effectuées pour mesurer les concentrations de médicaments intraoculaires dans chaque compartiment. modèles pharmacocinétiques appropriés peuvent êtreutilisés pour le calcul de plusieurs paramètres, tels que la demi-vie et la concentration maximale du médicament. yeux de lapin peut être un bon modèle pour les études de pharmacocinétique des médicaments intraoculaires.

Introduction

Avant l'avènement de la délivrance de médicaments intraoculaire, la principale préoccupation de la thérapie médicale pour les maladies intraoculaires était l'efficacité avec laquelle le médicament pourrait pénétrer dans l'œil. La barrière hémato-oculaire empêche de nombreuses substances, y compris les médicaments, de diffuser dans l'œil. Par conséquent, les concentrations de médicaments qui sont au-dessus des niveaux thérapeutiques ne peuvent pas être facilement obtenus. La méthode d'administration de médicament intraoculaire, y compris intracamérulaire et intravitréennes injections, peut directement contourner la barrière hémato-oculaire 1-3, de sorte que les concentrations thérapeutiques des médicaments peuvent être atteints dans l'oeil 4,5.

En conséquence, l' administration de médicaments intravitréenne est devenu une méthode populaire de traitement pour plusieurs maladies intraoculaires 5,6. Par exemple, l' injection intravitréenne est largement réalisée pour la dégénérescence maculaire liée à l'âge, la rétinopathie diabétique, occlusions veineuses rétiniennes, et les infections intraoculaires 7-10. En particulier, étant donné quel'introduction de médicaments anti-VEGF, la fréquence des injections intravitréennes a remarquablement augmenté pour le traitement des maladies de la rétine. Par conséquent, il est important de comprendre la pharmacocinétique de ces médicaments intraoculaires pour évaluer l'efficacité et l'innocuité de la thérapie médicale.

Bien que l'administration intra-oculaire de médicaments est considérée comme une percée majeure dans le traitement médical pour les maladies oculaires, la surveillance de la concentration de médicament dans le globe oculaire est techniquement exigeant. Étant donné que l' oeil humain ne contiennent que de petites quantités d'humeur aqueuse (environ 200 ul) et vitreux (environ 4,5 ml, tableau 1), il est techniquement difficile d'obtenir des quantités suffisantes de fluide oculaire pour mesurer la concentration du médicament. En outre, les méthodes qui sont utilisées pour obtenir le fluide oculaire, comme taraudage vitreux ou la chambre antérieure paracentèse, peuvent endommager le tissu oculaire et entraîner des complications graves, telles que la cataracte, endophtalmie, oudécollement de la rétine 11,12. En conséquence, les modèles animaux sont utilisés dans des études pharmacocinétiques de médicaments intraoculaires couramment utilisés 13. Parmi ces modèles animaux, des lapins ou des singes sont les animaux les plus fréquemment utilisés.

Les lapins, qui sont de petits mammifères de l'ordre des lagomorphes dans la famille des léporidés, se retrouvent dans plusieurs parties du monde. Parce que les lapins ne sont pas agressifs, ils sont faciles à manipuler, utiliser dans une expérience, et d'observer. Réduction des coûts, disponibilité de l'animal, la taille des yeux semblables aux humains, et une grande base de données de comparaison favorable d'effectuer des études pharmacocinétiques à l'aide des yeux de lapin. Dans cet article, un protocole pour les études de pharmacocinétique des médicaments intraoculaires dans les yeux de lapin est décrit.

Protocol

Notre protocole suit les lignes directrices de l'Institutional Animal Care et utilisation Commission (IACUC) de l'hôpital Bundang Université nationale de Séoul, qui a approuvé l'ensemble des procédures animales et les méthodes de protection des animaux présentés dans ce protocole. Le IACUC est en pleine conformité avec la huitième édition du Guide pour le soin et l'utilisation des animaux de laboratoire (2011). Toutes les procédures ont été réalisées avec le respect des lignes directrices…

Representative Results

La procédure qui est utilisée pour effectuer des injections intravitréennes d'un médicament d'intérêt dans les yeux de lapin avec des techniques stériles est montré à la figure 1. Les yeux traités sont énucléés à une heure programmée et stockés à -80 ° C. Pour l'analyse, trois compartiments, l'humeur aqueuse, le corps vitré et la rétine / choroïde, sont séparés des yeux de lapin congelés, comme le montre la figure 2.</stron…

Discussion

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 …

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

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.

Materials

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
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Referências

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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).
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