Šunų ir nežmoginių primatų klinikinės patologijos aiškinimas ikiklinikinių tyrimų metu

Šunys irnežmoginiai primatai (NHP), ypač biglių šunys ir cynomolgus arba rezus makakos, yra esminiai didelių gyvūnų modeliai kuriant ikiklinikinius vaistus. Jų fiziologiniai panašumai su žmonėmis suteikia saugos, farmakologijos ir biologinių žymenų vertinimo vertę.

Skirtingai nuo graužikų, dideli gyvūnai gali pakartotinai imti kraujo mėginius ir gauti didesnį mėginių kiekį, todėl vienu metufarmakokinetika (PK), toksikokinetinis (TK)ir klinikinės patologijos vertinimai. Tačiau šių rūšių klinikinės patologijos duomenų aiškinimą trikdo biologinis kintamumas, tyrimo planas, gyvūnų kilmė ir eksperimentinės procedūros. Norint atskirti tikrąjį su bandymo straipsniu susijusį toksiškumą nuo fiziologinio poslinkio ar procedūrinių artefaktų, reikia visapusiškai suprasti šiuos kintamuosius.

Atliekant tyrimus su dideliais gyvūnais, dėl etinių ir praktinių suvaržymų kohortos dydis iš esmės yra ribotas. Todėl pirminiai-dozės duomenys yra labai svarbūs. Atlikdami kelis prieš-dozavimo įvertinimus, tyrėjai gali:

• Nustatykite kiekvieną gyvūną kaip savo išilginį valdymą.
• Kiekybiškai įvertinkite individualų biologinį kintamumą.
• Prieš atsitiktinių imčių skirstymą nustatykite ir neįtraukite pašalinių ar nesveikų gyvūnų.
• Atskirkite valdymo{0}}sukeltas streso reakcijas nuo pradinės fiziologijos.

Individualūs NHP skirtumai yra ypač ryškūs, palyginti su tikslu{0}}veisiamais graužikais ar šunimis. Pradinės anomalijos dažnai apima svyruojančius eritrocitų parametrus, atsitiktinį kepenų fermentų padidėjimą arba netipinius baltymų profilius. Jei šie pradiniai svyravimai sutampa su numatomu bandomojo straipsnio farmakologiniu tikslu arba toksikologiniu profiliu, patikrinimas prieš-dozavimą yra pagrindinis mechanizmas, padedantis išvengti klaidingų{4}}teigiamų interpretacijų.

Dažna flebotomija, skirta farmakokinetiniam profiliavimui, gali sukelti jatrogeninius hematologinius poslinkius. Dėl didelio-dažnio arba didelio-tūrio kraujo paėmimo dažnai sumažėja:

• Raudonųjų kraujo kūnelių (RBC) skaičius
• Hemoglobino (Hgb) koncentracija
• Hematokritas (Hct)
• Bendras baltymas ir albuminas (dėl hemodiliucijos)

Jei kaulų čiulpų funkcija išlieka nepakitusi, šiuos mikrocitinius arba normocitinius pokyčius paprastai lydi kompensacinė retikulocitozė. Todėl nedidelis eritrono parametrų sumažėjimas turi būti susietas su bendru kraujo tūriu, paimtu viso tyrimo metu.

NHP protokolams įprastai reikalinga anestezija suvaržymui, vaizdavimui ar invaziniam mėginių ėmimui. Anestezijos pasirinkimas ir trukmė tiesiogiai veikia klinikinės patologijos rodmenis. Anestezuotiems gyvūnams dažnai pasikeičia leukocitų pasiskirstymas ir pakitusi elektrolitų profiliai, palyginti su sąmoningomis, rankiniu būdu suvaržytomis kohortomis. Be to, gulint ir į raumenis suleidžiamos anestezijos injekcijos gali sukelti subklinikinę raumenų traumą, dėl kurios kreatinkinazės (CK) kiekis gali padidėti. Visuose tyrimo etapuose privalomi nuoseklūs mėginių ėmimo metodai ir standartizuoti anestezijos protokolai.

Papildomi tyrimo plano kintamieji, kuriems reikia griežtos kontrolės, yra šie:

• Gyvūno amžius ir vystymosi stadija
• Pasninko trukmė ir laikas, palyginti su surinkimu
• Mėginių ėmimo grupėje tvarka
• Vartojimo būdas ir greitis
• Eksperimentinių procedūrų derinimas (pvz., chirurginis dozavimas, nuolatinės infuzijos)

Šunys ir NHP turi ilgesnę eritrocitų gyvenimo trukmę nei graužikai, todėl keičiasi anemijos vystymosi ir kaulų čiulpų atsigavimo kinetika. Po ūmaus kraujo netekimo dideli gyvūnai rodo mažesnį pradinį retikulocitų procentą ir laipsniškesnį regeneracinį atsaką.

Makakose pradinės eritrocitų charakteristikos (pvz., vidutinis kraujo kūnelių tūris) koreliuoja su geografine kilme (pvz., Kinijos ir Kambodžos bei Mauricijaus cynomolgus beždžionių). Gyvūnų iš vieno geografinio šaltinio naudojimas sumažina pradinį triukšmą. Be to, subklinikiniai patogenai (pvz., hemoparazitai ar latentinės virusinės infekcijos) gali slopinti eritropoezę, todėl karantino metu jie turi būti ištirti.

Leukocitų profiliai yra labai specifiniai{0}}rūšiai. Šunims dominuoja neutrofilai, o sveikų NHP pasiskirstymas yra labiau subalansuotas arba limfocitų -dominavimas. Šie pradiniai skirtumai lemia skirtingus pasireiškimo modelius sisteminio uždegimo metu.

Be to, fizinis suvaržymas, nauja aplinka ar baimė skatina greitą katecholaminų ir gliukokortikoidų išsiskyrimą. Šis atsakas į stresą sukelia ribinio telkinio mobilizaciją, pasireiškiančią kaip laikina neutrofilija ir limfopenija. Kadangi NHP yra labai jautrūs valdant stresą, pavienius baltųjų kraujo kūnelių skaičiaus pokyčius -nesant koreliacinių klinikinių požymių ar histopatologinių audinių uždegimo požymių- reikia vertinti atsargiai.

Krešėjimo kinetika skiriasi priklausomai nuo rūšies. Pradinis protrombino laikas (PT) šunims iš prigimties yra trumpesnis nei žmonių, o ypatingų faktorių trūkumai gali sukelti izoliuotą, su vaistais- nesusijusį PT pailgėjimą atskiriems šunims. Atliekant NHP tyrimus, aktyvuoto dalinio tromboplastino laiko (APTT) tyrimai yra labai jautrūs reagentų partijos kintamumui ir mėginio tvarkymui (pvz., daliniam krešėjimui imant). Kai koaguliacijos kaskada yra žinomas bandomojo gaminio taikinys, būtina tiksliai suderinti bazinę liniją ir vienodas reagentų partijas.

Alanino aminotransferazė (ALT) yra standartinis kepenų ląstelių nutekėjimo biomarkeris. Jaunų, tikslingai -veisiamų biglių šunų pradinis ALT diapazonas yra siauras, todėl galima aptikti subtilius, gydymo{2}}sukeltus kepenų pokyčius. Ir atvirkščiai, vyresni šunys ir NHP pasižymi didesniu fiziologiniu skirtumu.

Makakos dažnai pasižymi trumpalaikiais, savaime{0}}ribojančiais ALT šuoliais dėl foninių kepenų pakitimų arba subklinikinių viruso paūmėjimų. Todėl vieno-taško kepenų fermentų padidėjimas reikalauja patvirtinimo naudojant tuo pačius biologinius žymenis (pvz., aspartato aminotransferazę, bendrą tulžies rūgščių kiekį), funkcinius tyrimus ir histopatologinį įvertinimą.

Šarminė fosfatazė (ALP) ir gama-glutamilo transferazė (GGT) yra kepenų ir tulžies pūslės ar cholestazinės ligos rodikliai. Nors ALP yra labai jautrus šunų cholestazei, jis yra mažiau specifinis NHP dėl didelio kaulų ir žarnyno izofermentų indėlio, ypač jaunų, augančių gyvūnų. GGT dažnai yra patikimesnis tulžies žymeklis NHP modeliuose.

Kraujo šlapalo azotas (BUN) ir kreatinino kiekis serume išlieka standartiniais glomerulų filtracijos rodikliais, nepaisant jų nejautrumo ankstyvos stadijos{0}} inkstų funkcijos sutrikimui. Šunys išlaiko santykinai siaurus šių analičių fiziologinius diapazonus, todėl lengviau nustatyti lengvus inkstų pokyčius. Priešingai, NHP yra platus pradinis diapazonas, todėl subtilius pokyčius sunkiau apibūdinti.

Kadangi BUN turi įtakos baltymų katabolizmas, suvartojamas maistas ir hidratacijos būsena, jis turi būti aiškinamas kartu su kreatininu. Šlapimo analizė yra esminis kontekstas, tačiau imant mėginius iš didelių gyvūnų -dažnai per naktį- kyla išgaravimo, išmatų užteršimo arba ląstelių irimo rizika. Kai pagrindinis rūpestis yra nefrotoksiškumas, rekomenduojama laiku atliekama ultragarso{4}}cistoskopija arba specializuotas metabolinis narvelis.

Kreatinkinazės (CK) padidėjimas yra dažnas NHP tyrimų metu. Juos dažnai lemia fizinis gaudymas, suvaržymas, injekcijos į raumenis arba ilgalaikis gulėjimas anestezijos metu, o ne sisteminis bandomojo gaminio toksiškumas. Kad būtų išvengta klaidingo aiškinimo, izoliuoti CK smailės turėtų būti vertinami pagal:

• Chronologinis artumas stresą sukeliantiems įvykiams ar injekcijoms
• Išaiškinkite priklausomybę nuo dozės{0}} visose gydymo grupėse
• Konkretesnių audinių žymenų suaktyvinimas
• Vienu metu vykstantys aspartataminotransferazės (AST) ir laktatdehidrogenazės (LDH) pokyčiai

Kardiotoksiškumo vertinimui turėtų būti naudojami širdies troponinai (I arba T), nes jie pasižymi geresniu širdies specifiškumu, palyginti su tradiciniais fermentiniais žymenimis tiek šunims, tiek NHP.

Gliukozės ir lipidų metabolizmas NHP yra labai jautrus aplinkos veiksniams ir mitybos pokyčiams. Sukelto epinefrino išsiskyrimo valdymas paprastai sukelia greitą glikogenolizę, dėl kurios atsiranda laikina hiperglikemija. Šėrimo grafikai taip pat sukelia ryškius trigliceridų ir cholesterolio kiekio serume svyravimus.

NHP taip pat turi didesnę ir labiau kintamą pradinę baltymų koncentraciją serume nei graužikai. Albumino ir globulino frakcijų pokyčiai dažnai atspindi ne-specifinį ūminės-fazės uždegiminį atsaką į procedūras, subklinikines infekcijas ar pakitusias mitybos būsenas, o ne tiesioginį toksiškumą taikiniams{3}}organams.

Serumo elektrolitų, ypač natrio, kalio ir chlorido, koncentracijos greitai keičiasi NHP dėl hidratacijos būsenos, rūgščių{0}}šarmų disbalanso dėl anestezijos{1}}sukelto kvėpavimo slopinimo arba mėginio hemolizės.

Bendra kalcio koncentracija yra tiesiogiai susijusi su serumo albuminu. Vadinasi, bendrojo kalcio kiekio pokyčiai turi būti matematiškai arba fiziologiškai pakoreguoti atsižvelgiant į albumino kiekį; bendrojo kalcio kiekio pokyčiai nebūtinai rodo biologiškai reikšmingą funkcinės, jonizuotos kalcio frakcijos pokytį.

Šunų ir nežmoginių primatų klinikinės patologijos duomenų aiškinimas neapsiriboja standartiniais statistiniais palyginimais tarp nešiklio ir gydomųjų grupių. Biologinis kintamumas, pradinės linijos dreifavimas, flebotomijos artefaktai, anestezija ir streso valdymas dažnai pateikia klaidinančius duomenis.

Tikslus saugos įvertinimas priklauso nuo visapusiško klinikinės patologijos parametrų integravimo su tyrimo plano parametrais, klinikiniais stebėjimais realiuoju laiku, farmakokinetiniais poveikio duomenimis ir galutiniais histopatologiniais rezultatais. Griežtas, rūšiai{2}} būdingas požiūris į šiuos duomenų rinkinius yra būtinas norint ikiklinikinius duomenis paversti tiksliais rizikos žmonėms vertinimais.

Susisiekite su Prisys Biotech

Hall, RL ir Everds, NE (2003). Veiksniai, turintys įtakos šunų ir nežmoginių primatų klinikinės patologijos aiškinimui.Toksikologinė patologija, 31(1_tiekimas), 6-10. DOI: 10.1080/01926230390174878