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Medicine

L'utilizzo di coniglio Occhi in farmacocinetiche Studi di intraoculari droga

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 via di somministrazione del farmaco intraoculare permette la fornitura di elevate concentrazioni di farmaci terapeutici, riducendo al minimo l'assorbimento sistemico. Diversi farmaci vengono somministrati nella camera anteriore o vitreo, e l'iniezione intraoculare è stata efficace nel curare varie malattie intraoculari. occhi coniglio sono stati ampiamente utilizzati per la ricerca oftalmica, l'animale è maneggevole ed economico rispetto ad altri mammiferi, e la dimensione di un occhio di coniglio è simile a quella di un occhio umano. Usando un ago G 30, i farmaci possono essere iniettati negli spazi intracameral e intravitreale di occhi di coniglio. I bulbi oculari sono poi congelati fino al momento dell'analisi, e possono essere suddivisi in l'umore acqueo, vitreo, retina e / coroide. I campioni vitreo e la retina / coroide possono essere omogeneizzati e solubilizzati prima dell'analisi. Poi, immunodosaggi possono essere eseguite per misurare le concentrazioni dei farmaci intraoculari in ciascun compartimento. modelli farmacocinetici appropriati possono essereutilizzato per calcolare diversi parametri, come l'emivita e concentrazione massima del farmaco. occhi coniglio può essere un buon modello per gli studi di farmacocinetica dei farmaci intraoculari.

Introduction

Prima dell'avvento di consegna della droga intraoculare, la preoccupazione principale della terapia medica per le malattie intraoculari è stata l'efficienza con la quale il farmaco poteva penetrare nell'occhio. La barriera emato-oculare previene molte sostanze, compresi i farmaci, dalla diffusione nell'occhio. Pertanto, le concentrazioni di farmaci che sono superiori ai livelli terapeutici possono non essere ottenuti facilmente. Il metodo di somministrazione dei farmaci intraoculare, tra cui intracameral e intravitreali iniezioni, può escludere direttamente la barriera emato-oculare 1-3, in modo che le concentrazioni terapeutiche di farmaci possono essere raggiunti negli occhi 4,5.

Di conseguenza, intravitreale consegna della droga è diventato un metodo popolare di trattamento per diverse malattie intraoculari 5,6. Ad esempio, l'iniezione intravitreale è ampiamente eseguita per la degenerazione maculare senile, la retinopatia diabetica, occlusioni venose retiniche, e le infezioni intraoculari 7-10. In particolare, poichél'introduzione di farmaci anti-VEGF, la frequenza delle iniezioni intravitreali è notevolmente aumentato per il trattamento delle patologie retiniche. Pertanto, è importante capire la farmacocinetica intraoculari di tali farmaci per valutare l'efficacia e la sicurezza della terapia medica.

Sebbene l'amministrazione intraoculare di farmaci è considerato un importante passo avanti nella terapia medica per le malattie oculari, il monitoraggio della concentrazione del farmaco all'interno del bulbo oculare è tecnicamente impegnativo. Poiché occhi umani contengono soltanto piccole quantità di umor acqueo (circa 200 ml) e vetrose (circa 4,5 ml, Tabella 1), è tecnicamente difficile ottenere una quantità sufficiente di fluido oculare per misurare la concentrazione di farmaco. Inoltre, i metodi che vengono utilizzati per ottenere il fluido oculare, come intercettazioni vitreo o paracentesi della camera anteriore, possono danneggiare il tessuto oculare e determinare gravi complicazioni, come la cataratta, endoftalmite, odistacco della retina 11,12. Di conseguenza, i modelli animali sono utilizzati in studi di farmacocinetica di farmaci comunemente usati intraoculari 13. Tra questi modelli animali, conigli e scimmie sono gli animali più frequentemente utilizzati.

Conigli, che sono piccoli mammiferi dell'ordine Lagomorpha nella famiglia dei leporidi, si trovano in varie parti del mondo. Dato che i conigli non sono aggressivi, sono facili da gestire, utilizzare in un esperimento, e osservare. Riduzione dei costi, pronta disponibilità dell'animale, simile dimensione occhio agli esseri umani, e un ampio database di informazioni per il confronto favore l'esecuzione di studi di farmacocinetica utilizzando gli occhi di coniglio. In questo lavoro, un protocollo per gli studi di farmacocinetica dei farmaci intraoculari negli occhi di coniglio viene descritta.

Protocol

Il nostro protocollo segue le linee guida della cura istituzionale degli animali e utilizzo Comitato (IACUC) di Seoul National University Hospital Bundang, che ha approvato tutte le procedure animali e metodi di cura degli animali presentati in questo protocollo. Il IACUC è in piena conformità con l'ottava edizione della Guida per la cura e l'uso di animali da laboratorio (2011). Tutte le procedure sono state eseguite con l'aderenza alle linee guida dell'Associazione per la Ricerca e la Visione e Ophth…

Representative Results

La procedura utilizzata per effettuare iniezioni intravitreali di un farmaco di interesse in occhi di coniglio con tecniche sterili è mostrato in Figura 1. Gli occhi trattati sono enucleati in un momento programmato e conservati a -80 ° C. Per l'analisi, tre scomparti, l'umore acqueo, il vitreo e la retina / coroide, vengono separati dagli occhi coniglio congelati, come mostrato nella Figura 2. I campioni dei compartimenti sono preparati per l&…

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 …

Disclosures

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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References

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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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