Klinik Öncesi Çalışmalarda Köpekler ve İnsan Dışı Primatlarda Klinik Patoloji Yorumu

Köpekler veinsan olmayan primatlar (NHP'ler)Özellikle Beagle köpekleri ve sinomolgus veya rhesus makakları, klinik öncesi ilaç geliştirmede temel büyük hayvan modelleridir. İnsanlara olan fizyolojik benzerlikleri güvenlik, farmakoloji ve biyobelirteç değerlendirmesi için çeviri değeri sağlar.

Kemirgenlerden farklı olarak büyük hayvanlar, tekrarlanan kan örneklemesine ve daha büyük numune hacimlerine uyum sağlayarak eşzamanlı kan alımına olanak sağlar.farmakokinetik (PK), toksikokinetik (TK)ve klinik patoloji değerlendirmeleri. Ancak bu türlerdeki klinik patoloji verilerinin yorumlanması biyolojik değişkenlik, çalışma tasarımı, hayvan kökeni ve deneysel prosedürler nedeniyle kafa karıştırıcıdır. Gerçek test makalesi-ilişkili toksisiteyi fizyolojik sapmadan veya prosedürle ilgili kusurlardan ayırt etmek, bu değişkenlerin kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını gerektirir.

Büyük hayvan çalışmalarında, etik ve pratik kısıtlamalar nedeniyle kohort boyutları doğası gereği sınırlıdır. Sonuç olarak,-doz ​​öncesi temel veriler kritik öneme sahiptir. Birden fazla-doz ​​öncesi değerlendirme yürütmek araştırmacıların şunları yapmasına olanak sağlar:

• Her hayvanı kendi uzunlamasına kontrolü olarak kurun.
• Bireysel biyolojik değişkenliği ölçün.
• Rasgeleleştirmeden önce aykırı değerleri veya sağlıksız hayvanları tanımlayın ve hariç tutun.
• Başa çıkmanın- neden olduğu stres tepkilerini temel fizyolojiden ayırın.

Bireysel çeşitlilik, özel olarak yetiştirilen kemirgenler veya köpeklerle karşılaştırıldığında NHP'lerde özellikle belirgindir. Başlangıçtaki anormallikler sıklıkla dalgalanan eritrosit parametrelerini, hepatik enzimlerde sporadik yükselmeleri veya atipik protein profillerini içerir. Bu temel farklılıklar, test ürününün beklenen farmakolojik hedefi veya toksikolojik profiliyle örtüşüyorsa,-doz ​​öncesi tarama, yanlış-yorumları önlemek için birincil mekanizma olarak hizmet eder.

Farmakokinetik profilleme için sık sık yapılan flebotomi, iatrojenik hematolojik değişimlere neden olabilir. Yüksek-sıklık veya yüksek-hacimli kan toplama sıklıkla aşağıdaki durumlarda düşüşlere neden olur:

• Kırmızı kan hücresi (RBC) sayımı
• Hemoglobin (Hgb) konsantrasyonu
• Hematokrit (Hct)
• Toplam protein ve albümin (hemodilüsyon nedeniyle)

Kemik iliği fonksiyonu sağlam kalırsa, bu mikrositik veya normositik değişikliklere tipik olarak telafi edici bir retikülositoz eşlik eder. Bu nedenle, eritron parametrelerindeki hafif düşüşler, çalışma boyunca alınan toplam kan hacimleriyle çapraz-referanslandırılmalıdır.

NHP protokolleri, kısıtlama, görüntüleme veya invazif örnekleme için rutin olarak anestezi gerektirir. Anestezi seçimi ve süresi klinik patoloji sonuçlarını doğrudan etkiler. Anestezi altındaki hayvanlar, bilinçli, elle kısıtlanan gruplara kıyasla sıklıkla değişen lökosit dağılımları ve değişen elektrolit profilleri sergiler. Ayrıca, yatar pozisyon ve kas içi anestezik enjeksiyonları subklinik kas travmasına neden olabilir ve bu da kreatin kinazda (CK) belirgin artışlara neden olabilir. Tüm çalışma aşamalarında tutarlı örnekleme teknikleri ve standartlaştırılmış anestezi protokolleri zorunludur.

Sıkı kontrol gerektiren ek çalışma tasarımı değişkenleri şunları içerir:

• Hayvan yaşı ve gelişim aşaması
• Oruç süresi ve tahsilatla ilgili zamanlama
• Bir kohort içindeki örnekleme sırası
• Uygulama yolu ve oranı
• Bileşik deneysel prosedürler (örneğin, cerrahi dozlama, sürekli infüzyonlar)

Köpekler ve NHP'ler kemirgenlere göre daha uzun eritrosit ömrüne sahiptir, bu da anemi gelişiminin ve kemik iliği iyileşmesinin kinetiğini değiştirir. Akut kan kaybının ardından büyük hayvanlarda başlangıçtaki retikülosit yüzdesi daha düşük ve daha kademeli bir rejeneratif yanıt ortaya çıkıyor.

Makaklarda, temel eritrosit özellikleri (ortalama eritrosit hacmi gibi) coğrafi kökenle ilişkilidir (örneğin, Çin vs. Kamboçya vs. Mauritius sinomolgus maymunları). Hayvanların tek bir coğrafi kaynaktan kullanılması temel gürültüyü en aza indirir. Ek olarak, subklinik arka plan patojenleri (hemoparazitler veya latent viral enfeksiyonlar gibi) eritropoezi baskılayabilir ve karantina sırasında taranmalıdır.

Lökosit profilleri oldukça türe-özeldir. Köpekler nötrofil-baskındır, oysa sağlıklı NHP'ler daha dengeli veya lenfosit-baskın bir dağılım sergiler. Bu temel farklılıklar, sistemik inflamasyon sırasında farklı tezahür modellerini belirler.

Ayrıca fiziksel kısıtlama, yeni ortamlar veya korku, hızlı katekolamin ve glukokortikoid salınımını tetikler. Bu stres tepkisi, geçici nötrofili ve lenfopeni olarak ortaya çıkan marjinal havuz mobilizasyonuna neden olur. NHP'ler stresle başa çıkma konusunda son derece hassas olduğundan, beyaz kan hücresi sayımlarındaki izole değişimler (doku iltihabına ilişkin ilişkili klinik belirtiler veya histopatolojik kanıtlar olmadan- dikkatle yorumlanmalıdır.

Pıhtılaşma kinetiği türlere göre değişir. Temel protrombin süresi (PT) köpeklerde doğası gereği insanlara göre daha kısadır ve kendine özgü faktör eksiklikleri bireysel köpeklerde izole,-ilaçla-ilişkili olmayan PT uzamasına neden olabilir. NHP çalışmalarında, aktifleştirilmiş kısmi tromboplastin zamanı (APTT) analizleri, reaktif partisi değişkenliğine ve numune kullanımına (örn. toplama sırasında kısmi pıhtılaşma) karşı oldukça hassastır. Pıhtılaşma kademesi test ürününün bilinen bir hedefi olduğunda sıkı temel eşleştirme ve tek tip reaktif lotları zorunludur.

Alanin aminotransferaz (ALT), hepatoselüler sızıntı için standart bir biyobelirteçtir. Genç, belirli bir amaca yönelik olarak yetiştirilmiş Beagle köpeklerinde, temel ALT aralıkları dar olup, tedavinin- neden olduğu hafif karaciğer değişikliklerinin tespit edilmesine olanak tanır. Tersine, yaşlı köpekler ve NHP'ler daha geniş fizyolojik çeşitlilik gösterir.

Makaklar sıklıkla arka plandaki karaciğer değişiklikleri veya subklinik viral alevlenmeler nedeniyle geçici, kendi kendini sınırlayan ALT artışlarını{0}sergilerler. Sonuç olarak, karaciğer enzimlerindeki tek-noktalık yükselmeler, eş zamanlı biyobelirteçler (örn. aspartat aminotransferaz, toplam safra asitleri), fonksiyonel analizler ve histopatolojik değerlendirme yoluyla doğrulamayı gerektirir.

Alkalen fosfataz (ALP) ve gama-glutamil transferaz (GGT), hepatobiliyer veya kolestatik hastalığın göstergeleri olarak görev yapar. ALP, köpeklerde kolestaza karşı oldukça duyarlıyken, özellikle genç, büyüyen hayvanlarda önemli kemik ve bağırsak izoenzim katkılarından dolayı NHP'lerde daha az spesifiktir. GGT, NHP modellerinde genellikle daha güvenilir bir biliyer belirteçtir.

Kan üre nitrojeni (BUN) ve serum kreatinin, erken-aşama böbrek yetmezliğine duyarsız olmalarına rağmen, glomerüler filtrasyonun standart göstergeleri olmaya devam etmektedir. Köpekler bu analitler için nispeten dar fizyolojik aralıkları korur ve bu da hafif böbrek değişikliklerinin tanımlanmasını kolaylaştırır. Buna karşılık, NHP'ler geniş bir temel aralık sunar ve bu da ince değişimlerin karakterize edilmesini zorlaştırır.

BUN protein katabolizmasından, diyet alımından ve hidrasyon durumundan etkilendiğinden kreatinin ile birlikte yorumlanmalıdır. İdrar tahlili gerekli bağlamı sağlar, ancak büyük hayvanlarda örnek toplama-genellikle gece boyunca tavada toplamayı içerir-buharlaşma, dışkı kontaminasyonu veya hücresel bozulma risklerini beraberinde getirir. Nefrotoksisite öncelikli bir sorun olduğunda, zamanlı, ultrason-kılavuzluğunda sistoskopi veya özel metabolik kafesleme önerilir.

NHP çalışmalarında kreatin kinaz (CK) yükselmeleri yaygındır. Sistemik test maddesi toksisitesinden ziyade sıklıkla fiziksel yakalama, kısıtlama, kas içi enjeksiyonlar veya anestezi altında uzun süreli yatar pozisyonda kalma nedeniyle tetiklenirler. Yanlış yorumlamayı önlemek için izole CK artışları aşağıdakilere göre değerlendirilmelidir:

• Stresli olaylara veya enjeksiyonlara kronolojik yakınlık
• Tedavi grupları arasında açık doz-bağımlılığı
• Daha spesifik doku belirteçlerinin birlikte{0}}aktivasyonu
• Aspartat aminotransferaz (AST) ve laktat dehidrojenazda (LDH) eşzamanlı değişiklikler

Kardiyotoksisite değerlendirmeleri için, hem köpeklerde hem de NHP'lerde geleneksel enzimatik belirteçlere göre üstün kardiyospesifiklik sunduklarından kardiyak troponinler (I veya T) kullanılmalıdır.

NHP'lerdeki glikoz ve lipit metabolizması, çevresel stres faktörlerine ve diyet değişikliklerine karşı oldukça hassastır. -uyarılmış epinefrin salınımının ele alınması rutin olarak hızlı glikojenolizi tetikler ve bu da geçici hiperglisemiye neden olur. Beslenme programları ayrıca serum trigliseritleri ve kolesterol düzeylerinde belirgin dalgalanmalara neden olur.

NHP'ler ayrıca kemirgenlere göre daha yüksek ve daha değişken temel serum protein konsantrasyonları sergiler. Albümin ve globulin fraksiyonlarındaki değişiklikler, doğrudan hedef-organ toksisitesinden ziyade çoğunlukla prosedürlere, subklinik enfeksiyonlara veya değişen beslenme durumlarına verilen -spesifik olmayan akut-faz inflamatuar yanıtları yansıtır.

Serum elektrolit konsantrasyonları, özellikle sodyum, potasyum ve klorür; hidrasyon durumuna, anestezinin neden olduğu asit-baz dengesizliklerine- bağlı solunum depresyonuna veya numune hemolizine bağlı olarak NHP'lerde hızlı değişimlere maruz kalır.

Toplam kalsiyum konsantrasyonları doğrudan serum albüminine bağlanır. Sonuç olarak, toplam kalsiyumdaki değişikliklerin albümin düzeylerine göre matematiksel veya fizyolojik olarak düzeltilmesi gerekir; toplam kalsiyumdaki değişiklikler mutlaka fonksiyonel, iyonize kalsiyum fraksiyonunda biyolojik olarak anlamlı bir değişime işaret etmez.

Köpeklerde ve insan olmayan primatlarda klinik patoloji verilerinin yorumlanması, araç ve tedavi grupları arasındaki standart istatistiksel karşılaştırmaların ötesine geçer. Biyolojik değişkenlik, başlangıçtaki sapmalar, flebotomi artefaktları, anestezi ve stresle başa çıkma sıklıkla kafa karıştırıcı verilere neden olur.

Doğru güvenlik değerlendirmesi, klinik patoloji parametrelerinin çalışma tasarım parametreleri, gerçek-zamanlı klinik gözlemler, farmakokinetik maruz kalma verileri ve kesin histopatolojik sonuçlarla bütünsel entegrasyonuna dayanır. Klinik öncesi bulguların doğru insan risk değerlendirmelerine dönüştürülmesi için bu veri kümelerine-özgü ve titiz bir yaklaşım şarttır.

Prisys Biotech ile iletişime geçin

Hall, RL ve Everds, NE (2003). Köpek ve insan dışı primatların klinik patolojisinin yorumlanmasını etkileyen faktörler.Toksikolojik patoloji, 31(1_suppl), 6-10. DOI: 10.1080/01926230390174878