Biopsi hati: Teknik penting dalam studi farmakokinetik hewan besar (PK) untuk pengembangan obat baru

Dengan kemajuan cepat entitas molekuler baru, terutama obat oligonukleotida yang dikenal karena sifat penargetan hati mereka, secara langsung menyelidiki paparan obat di hati menjadi yang terpenting untuk penilaian hubungan respons dosis yang akurat. Dalam studi hewan,Biopsi Hatitelah muncul sebagai metode yang hemat biaya dan efisien untuk mengevaluasi distribusi obat dalam jaringan hati, meskipun menuntut keahlian teknis yang cukup besar. Artikel ini akan mempelajari tantangan dan pengalaman praktis dalam melakukan biopsi hati dalam model hewan besar, berbagi studi kasus ilustratif, membahas keuntungan dari teknik ini, dan menawarkan perspektif berwawasan ke depan tentang aplikasinya.

Untuk mengukur paparan obat di hati, metode tradisional melibatkan nekropsi dan analisis konsentrasi jaringan hati selanjutnya. Sementara pendekatan ini layak dalam studi hewan pengerat untuk menilai distribusi obat hati, itu menjadi tidak ekonomis dan bermasalah secara etis ketika mengevaluasi paparan obat pada hewan besar (misalnya, anjing,monyet). Oleh karena itu, biopsi hati telah menjadi metode yang disukai untuk studi distribusi hati dalam model hewan besar. Biopsi hati (biopsi hati, selanjutnya disebut sebagai biopsi hati) adalah prosedur invasif minimal yang dilakukan dengan anestesi. Ini menggunakan jarum biopsi untuk menusuk hati dan mengekstrak sampel jaringan kecil. Teknik ini memungkinkan untuk biopsi berulang pada hewan besar yang sama, memungkinkan studi longitudinal paparan obat dalam jaringan hati.

Sementara biopsi hati adalah prosedur klinis yang umum, bukan tanpa komplikasi potensial, termasuk infeksi, perdarahan intra-abdominal, hematoma intrahepatik dan subkapsular, dan kebocoran empedu. Melakukan biopsi hati dalam studi hewan praklinis juga menghadirkan tantangan unik, membutuhkan pertimbangan ketat untuk keterampilan operator dan seleksi hewan.

Persyaratan Operator:

• Pengalaman yang luas dan pengetahuan anatomi:Operator harus memiliki pengalaman yang signifikan dalam prosedur biopsi hati, pemahaman menyeluruh tentang anatomi hewan, terutama hati, dan keakraban dengan prinsip -prinsip pencitraan ultrasound. Ini memastikan penempatan jarum yang akurat dan meminimalkan risiko komplikasi.
• Teknik aseptik yang ketat:Kepatuhan yang ketat terhadap protokol aseptik sangat penting untuk mencegah infeksi pasca biopsi.
• Pilihan anestesi yang bijaksana:Memilih agen dan rejimen anestesi yang tepat sangat penting, mengingat durasi anestesi yang dibutuhkan dan status fisiologis hewan. Untuk protokol biopsi berulang, anestesi akting cepat dan minimal hepatotoksik lebih disukai.
• Pemilihan dan kemahiran jarum biopsi yang sesuai:Memilih tipe jarum biopsi yang benar (misalnya, jarum pemotong, jarum aspirasi) dan pengukur berdasarkan desain penelitian dan ukuran hewan adalah penting. Operator harus mahir dalam menggunakan pistol dan jarum biopsi yang dipilih.
• Keahlian Penilaian Hewan Pasca Prosedur:Untuk studi yang melibatkan banyak biopsi, operator harus mampu menilai status pemulihan hewan secara akurat dan mengidentifikasi tanda-tanda komplikasi pasca-prosedur.

Persyaratan Hewan:

• Tidak adanya kondisi yang sudah ada sebelumnya:Hewan harus bebas dari gangguan koagulasi, anemia, asites, atau kondisi lain yang dapat meningkatkan risiko komplikasi atau mengganggu prosedur. Darah pre-screening sering direkomendasikan.
• Ukuran dan kondisi tubuh yang sesuai:Hewan yang lebih besar umumnya lebih disukai karena mereka menawarkan hati target yang lebih besar, membuat prosedur ini lebih mudah secara teknis. Namun, kondisi tubuh secara keseluruhan dan kesehatan lebih penting daripada ukurannya.

Memastikan kesejahteraan hewan:

Kesejahteraan hewan adalah yang terpenting dalam semua prosedur eksperimental. Untuk meminimalkan ketidaknyamanan dan memastikan perawatan manusiawi selama biopsi hati, kami menerapkan langkah -langkah berikut:

• Evaluasi Kesehatan Pra-Prosedur Komprehensif:Penilaian kesehatan menyeluruh dilakukan untuk memastikan hewan cocok untuk prosedur ini.
• Anestesi dan analgesia yang memadai:Protokol anestesi yang tepat digunakan untuk memastikan anestesi yang dalam selama biopsi. Analgesik pasca operasi diberikan untuk mengelola rasa sakit dan ketidaknyamanan. Anestesi umum termasuk Isoflurane dan Sevoflurane; Analgesik mungkin termasuk buprenorfin atau meloxicam.
• Hemostasis pasca-prosedur dan perawatan luka:Tekanan diterapkan pada situs biopsi segera setelah penarikan jarum untuk memastikan hemostasis. Situs ini kemudian dibersihkan dan dipantau untuk tanda -tanda pendarahan atau infeksi.
• Pemantauan pasca-prosedur dan perawatan suportif:Hewan dipantau secara ketat untuk tanda-tanda vital, nafsu makan, dan tingkat aktivitas pasca biopsi. Kehangatan dan pemberian makan tambahan disediakan sesuai kebutuhan.
• Pengamatan dan dokumentasi rutin:Setidaknya selama tiga hari pasca biopsi, hewan diamati untuk nafsu makan, bimbingan, aktivitas, dan tanda-tanda komplikasi seperti pendarahan, infeksi, atau asites. Semua pengamatan dan intervensi didokumentasikan dengan cermat.

Melalui penyempurnaan dan pengalaman teknis bertahun -tahun, Prisys Biotech'sDMPK PK Hewan BesarTim telah mengembangkan prosedur operasi standar (SOP) yang aman, efektif, dan praktis untuk biopsi hati. SOP ini memastikan biopsi hati yang berkualitas tinggi dan berulang sambil memprioritaskan kesejahteraan hewan. Keberhasilan dan dedikasi tim kami yang konsisten untuk kesejahteraan hewan telah memberi kami umpan balik positif yang konsisten dan pengakuan dari kolaborator kami.

Prosedur biopsi hati yang khas mencakup langkah -langkah kunci berikut:

3.1 Persiapan pra-prosedur:

• Persiapan Hewan:Ini termasuk pemeriksaan kesehatan pra-anestesi, puasa (untuk meminimalkan risiko aspirasi selama anestesi), mencukur dan mendisinfeksi situs biopsi. Darah pra-prosedur mungkin dilakukan sesuai kebutuhan.
• Persiapan dan Persiapan Bahan:Persiapan semua peralatan yang diperlukan, termasuk pistol biopsi hati, jarum biopsi dari berbagai pengukur, mesin ultrasound dengan probe yang tepat dan gel kopling, instrumen bedah steril, larutan antiseptik, agen anestesi, analgesik, agen hemostatik, tabung pengumpulan sampel, dan nitrogen cair untuk pembebasan snap.
• Persiapan Personil:Operator mengenakan gaun bedah steril, sarung tangan, topeng, dan topi, dan melakukan scrub tangan bedah yang ketat.

3.2 Lokalisasi yang dipandu USG:

POSISI:Hewan itu diposisikan dengan tepat (biasanya dalam peluru lateral atau dorsal) untuk memaksimalkan paparan hati.

Pemindaian USG:MenggunakanPanduan USG, hati dipindai untuk menentukan lokasi, ukuran, dan struktur internal. Kandung empedu, kapal hepatik utama (vena hepatik, vena portal), dan pembuluh permukaan besar dengan hati -hati dihindari untuk meminimalkan risiko pendarahan dan cedera. Jalur biopsi dan titik masuk yang optimal diidentifikasi dan ditandai.

3.3 Prosedur Biopsi:

Induksi dan pemeliharaan anestesi:Anestesi diinduksi, dan hewan diintubasi dan terhubung ke sirkuit anestesi jika perlu. Anestesi dipertahankan sepanjang prosedur.

Penyisipan jarum:Bekerja secara kolaboratif, operator memasukkan jarum biopsi di sepanjang jalur yang telah ditentukan sebelumnya di bawah panduan ultrasound waktu nyata. Jalur jarum terus dipantau melalui USG untuk memastikan penempatan yang akurat dalam parenkim hati target dan menghindari struktur kritis.

Pengambilan Sampel Jaringan:Gun biopsi diaktifkan untuk dengan cepat mendapatkan sampel jaringan hati. Biasanya, satu atau dua inti jaringan diperoleh per tusukan.

Penarikan jarum:Pistol biopsi dilepaskan, dan jarum ditarik dengan cepat.

3.4 Pengumpulan dan Pemrosesan Sampel:

Verifikasi Sampel:Sampel jaringan yang diperoleh secara visual diperiksa untuk mengkonfirmasi bahwa jaringan hati dan untuk menghilangkan lemak asing atau jaringan ikat.

Pemrosesan Sampel:Bergantung pada protokol penelitian, sampel jaringan hati segera diproses. Ini mungkin termasuk menimbang, memotret, menempatkan ke dalam homogenisasi jaringan atau cryovial, dan beku dalam nitrogen cair atau es kering untuk mempertahankan integritas sampel untuk analisis hilir seperti uji konsentrasi obat, histopatologi, atau studi ekspresi gen.

3.5 perawatan pasca-prosedur:

Hemostasis situs biopsi:Tekanan langsung diterapkan ke situs biopsi untuk 5-10 menit untuk memastikan hemostasis lengkap.

Pengamatan pasca-prosedur:Hewan dipantau secara ketat untuk parameter pasca operasi termasuk bimbingan, nafsu makan, aktivitas, laju pernapasan, detak jantung, dan situs biopsi dinilai untuk perdarahan, pembengkakan, atau tanda-tanda infeksi.

Analgesia dan antibiotik pasca operasi (jika perlu):Analgesik diberikan sesuai kebutuhan untuk mengelola nyeri pasca operasi. Antibiotik dipertimbangkan jika ada kekhawatiran terhadap risiko infeksi.

Dokumentasi:Catatan terperinci disimpan dari pemulihan pasca operasi hewan dan segala kelainan atau intervensi yang diamati.

Obat oligonukleotida, seperti siRNA dan ASO, adalah kelas terapi yang berkembang pesat. Mekanisme aksi dan spesifisitas target mereka yang unik memiliki janji besar dalam mengobati berbagai penyakit, termasuk kanker, gangguan metabolisme, dan penyakit genetik. Untuk pengembangan obat oligonukleotida yang ditargetkan hati, strategi pengiriman hati yang efisien sangat penting. Dua sistem pengiriman yang sudah mapan adalah:

Sistem Pengiriman Galnac:Memanfaatkan konjugasi N-acetylgalactosamine (GALNAC) untuk menargetkan reseptor asialoglycoprotein (ASGPR), sangat diekspresikan pada hepatosit, memediasi serapan obat ke dalam sel hati.

Sistem pengiriman nanopartikel lipid:Merangkum oligonukleotida dalam nanopartikel lipid yang dimodifikasi dengan apolipoprotein E (APOE) untuk menargetkan reseptor lipoprotein dengan kepadatan rendah (LDL-R) pada hepatosit untuk pengiriman spesifik hati.

Kedua sistem secara efektif mencapai penargetan hati obat oligonukleotida. Studi menunjukkan bahwa pada pemberian sistemik, obat oligonukleotida dengan cepat mendistribusikan ke jaringan hati, yang mengarah ke penurunan cepat dalam konsentrasi obat plasma dan waktu paruh plasma pendek. Sebaliknya, konsentrasi obat dalam jaringan hati tetap tinggi dan dipertahankan untuk waktu yang lama, mencerminkan karakteristik penargetan hati mereka.

Profil waktu konsentrasi obat plasma dan hati pada monyet cynomolgus mengikuti dosis subkutan tunggal dari siRNA yang dimodifikasi GalNAc.

Analisis Hasil:Seperti yang diilustrasikan dalam gambar, konsentrasi obat plasma dari siRNA yang dimodifikasi GALNAC dengan cepat menurun di bawah batas deteksi dalam 16 jam pasca dosis, menunjukkan pembersihan cepat dari sirkulasi sistemik. Namun, konsentrasi obat hati tetap meningkat dan terdeteksi hingga 57 hari pasca dosis, menunjukkan akumulasi dan retensi hati yang efisien.

Kesimpulan Studi Kasus:Studi kasus ini menyoroti peran penting biopsi hati dalam mengkarakterisasi distribusi hati obat oligonukleotida yang ditargetkan hati dan mengevaluasi kemanjuran strategi penargetan hati. Biopsi hati memungkinkan pemantauan dinamis konsentrasi obat dalam jaringan hati, memberikan data farmakokinetik yang lebih akurat dan komprehensif penting untuk pengembangan dan optimasi obat.

Berdasarkan informasi yang disajikan dan studi kasus, biopsi hati menawarkan keunggulan signifikan dalam studi PK hewan besar untuk pengembangan obat baru:

• Kepatuhan dengan Prinsip Etika Hewan 3RS: Biopsi hati adalah prosedur invasif dan berulang minimal, secara signifikan mengurangi jumlah hewan yang diperlukan dibandingkan dengan metode nekropsi tradisional. Ini selaras dengan prinsip -prinsip 3R (pengurangan, penyempurnaan, penggantian) dari etika hewan, mempromosikan penelitian hewan yang bertanggung jawab.
• Paralelisme data intra-hewan: Mengaktifkan beberapa titik pengambilan sampel dari hewan yang sama menghilangkan variabilitas antar-hewan, meningkatkan paralelisme data dan keandalan, yang mengarah pada estimasi parameter farmakokinetik yang lebih akurat.
• Pemantauan Dinamis Paparan Obat Hepatik: Biopsi hati yang berulang pada titik waktu yang berbeda memungkinkan pemantauan dinamis perubahan konsentrasi obat dalam jaringan hati, memberikan pemahaman komprehensif tentang penyerapan obat, distribusi, metabolisme, dan ekskresi di dalam hati, penting untuk penilaian kemanjuran dan keamanan.
• Efektivitas dan efisiensi biaya: Dibandingkan dengan nekropsi terminal, biopsi hati adalah prosedur yang lebih sederhana, lebih cepat dengan peralatan yang lebih rendah dan biaya yang dapat dikonsumsi, meningkatkan efisiensi studi dan mengurangi biaya penelitian secara keseluruhan.

Biopsi hati tidak hanya merupakan alat diagnostik klinis yang banyak digunakan tetapi juga teknik yang semakin vital dalam pengembangan obat baru. Saat ini, biopsi hati diterapkan secara luas dalam penelitian obat baru praklinis untuk berbagai tujuan, termasuk pemantauan dinamisModel Penyakit, Penilaian distribusi obat jaringan, pengukuran gen target, dan evaluasi kemanjuran terapi gen.

Prisys Biotech's DMPK Besar Animal PK Teammemiliki lebih dari 10 tahun keahlian dalam teknik biopsi hati. Dengan komitmen untuk peningkatan berkelanjutan, kami secara konsisten memperbaiki metodologi kami, meningkatkan peralatan kami, dan mengakumulasi pengalaman praktis yang luas. Tim kami yang sangat terampil dan berdedikasi berkomitmen untuk menyediakan layanan biopsi hati yang luar biasa untuk basis klien yang berkembang, mempercepat penemuan dan pengembangan obat baru.

Prisys Biotech, memanfaatkan kamiTranslational-Research-CenterDi Shanghai, Cina, menawarkan layanan farmakokinetik yang komprehensif yang membentang dari penyaringan tahap awal hingga pengembangan praklinis, memberdayakan Anda untuk mempercepat pipa pengembangan obat Anda. Tim R&D kami telah melayani lebih dari 200 klien global, menawarkan lebih dari lima belas tahun pengalaman dalam aplikasi obat baru, dan telah berhasil mendukung lebih dari 100 aplikasi obat baru yang diselidiki (IND). Kami berharap dapat bermitra dengan Anda untuk memajukan masa depan inovasi farmasi.