USO DELL’ANIMALE DA ESPERIMENTO
NELLA RICERCA FARMACOLOGICA
Russell & Burch: 3Rs
Russell, W. M. S. and Burch, R. L. 1959. The principles of humane
experimental technique
Russel & Burch: le tre R
Replacement: identifica la sostituzione degli
animali viventi con tecniche in vitro, modelli
computerizzati, video, film, etc.
Russel & Burch: le tre R
Reduction: si riferisce ad una diminuzione del
numero di animali richiesti per un particolare
esperimento
Russel & Burch: le tre R
Refinement: si riferisce ad ogni diminuzione
dell’incidenza o severità delle procedure
dolorose o angoscianti impiegate negli
esperimenti con animali
ANIMALI UTILIZZATI PER LA SPERIMENTAZIONE
RATTO
TOPO
ALTRE SPECIE
PESCI
UCCELLI
ALTRI RODITORI
CONIGLIO
topi e ratti
criceti
cavie
altre specie
90 %
2%
2%
1%
Mus
M. musculus
Rattus
R. norvegicus
Muridae
Myomorpha
Mesocricetus
M.auratus
Cricetidae
Rodentia
Meriones
Histricomorpha
ORDINE
SOTTORDINE
Caviidae
FAMIGLIA
Cavia
GENERE
M.unguiculatus
C.Porcellus
SPECIE
WHY MICE (AND RATS)?
Easy to care for and handle
High reproductive capacity
Short generation time and lifespan.
A wealth of baseline information exists for many
rodent species.
Large numbers of well-defined strains and stocks for
traditional laboratory rodents
Some species amenable to germfree and pathogenfree production techniques.
Diversity of species-specific characteristics result in
many models for ailments which affect man
Mus musculus
DATI BIOLOGICI DI BASE DEL TOPO
Adult body weight
20-40gm5
Body surface area
10.5(wt. in grams)2/35
Life Span
1.5-3 years5
Chromosome n. (2n)
40
Food consumption
15 gm/100 gm/day5
Water consumption
15 ml/100 gm/day5
Breeding onset
50 days5
Gestation Period
19-21 days5
Weaning
Body Temperature
Heart rate
21-28 days5 ,24
36.5-38.0C5
300-800 beats per minute21
Respiratory Rate
84-230 per minute21
Blood volume
76-80 ml/kg
Rattus norvegicus
DATI BIOLOGICI DI BASE DEL RATTO
Adult body weight
300-500g (250-300 g)
Body surface area
10.5(wt. in grams)2/35
Life Span
2-3 years5
Chromosome n. (2n)
42
Food consumption
5 gm/100 gm/day5
Water consumption
10-12 ml/100 gm/day5
Breeding onset
65-110 days5
Gestation Period
21-23 days5
Weaning
Body Temperature
Heart rate
21 days5 ,24
37.5-38.5C5
300-500 beats per minute21
Respiratory Rate
85-110 per minute21
Blood volume
60 ml/kg
GENETIC TERMINOLOGY
•
•
•
•
•
•
Outbred Stock
Inbred Strain
F1 Hybrid
Knockout
Transgenic
Nude mice
LO STABULARIO
Localizzazione
disegno dei locali
divisioni funzionali principali
area ricevimento animali
locali di condizionamento/quarantena
locali di mantenimento
locali per la sperimentazione e il trattamento
locali di supporto
• lavaggio e sterilizzazione
• locali per lo stoccaggio dei rifiuti
• locali per lo stoccaggio del cibo e della lettiera
• locali dedicati al personale
LO STABULARIO
controllo delle condizioni ambientali
temperatura
umidità
ventilazione
illuminazione
rumore
contaminanti chimici
lettiere
densità della popolazione e limitazioni di spazio
LO STABULARIO
unità per l’uso di radiosotopi nell’animale
controllo microbiologico
CONTROLLO MICROBIOLOGICO
DEGLI ANIMALI DA ESPERIMENTO
malattia e mortalità degli animali
interferenza con i risultati sperimentali
zoonosi
qualità dei prodotti biologici
Animali convenzionali
Riderivazione
Per isterectomia
Animali Germ-free (GF)
Animali gnotobiotici
Animali CRF
(con flora enterica
resistente)
Animali SPF
(Specific Pathogen
Free)
SISTEMI DI BARRIERA
sistema aperto (nessuna barriera)
barriera assoluta (isolatore)
SISTEMI DI BARRIERA
sistema aperto (nessuna barriera)
barriera assoluta (isolatore)
barriera classica per SPF
SISTEMI DI BARRIERA
sistema aperto (nessuna barriera)
barriera assoluta (isolatore)
barriera classica per SPF
sistemi di barriera modificati
barriera classica invertita (unità di isolamento)
USO DELL’ANIMALE DA ESPERIMENTO
NELLA RICERCA FARMACOLOGICA
•
•
TEST DI TOSSICITÀ
STUDI FARMACOCINETICI
USO DELL’ANIMALE DA ESPERIMENTO
NELLA RICERCA FARMACOLOGICA
•
•
•
•
TEST DI TOSSICITÀ
STUDI FARMACOCINETICI
PRELIEVO DI ORGANI
MODELLI DI PATOLOGIE
− modelli spontanei
USO DELL’ANIMALE DA ESPERIMENTO
NELLA RICERCA FARMACOLOGICA
•
•
•
•
TEST DI TOSSICITÀ
STUDI FARMACOCINETICI
PRELIEVO DI ORGANI
MODELLI DI PATOLOGIE
− modelli spontanei
− modelli chirurgici
− modelli transgenici
VIE DI SOMMINISTRAZIONE
1) Enterale
a) Orale
b) Sublinguale
c) Rettale
2) Parenterale
a) Endovenosa
b) Sottocutanea
c) Intramuscolare
d) Intra-arteriosa
e) Intratecale
f) Intraperitoneale
3) Polmonare
4) Topica
i. Applicazione alle mucose
ii. Applicazione alla cute
FATTORI CHE INFLUISCONO SULLA
VELOCITÀ E SULL’ENTITÀ
DELL’ASSORBIMENTO PER VIA ORALE
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
Solubilità del farmaco
Grado di dissoluzione (per farmaci solubili)
Concentrazione
pH (per farmaci ionizzabili)
Circolazione sanguigna a livello del sito di assorbimento
Superficie assorbente
Via di somministrazione
CARATTERISTICHE
1) Il farmaco deve essere stabile a pH acido
2) Effetto di primo passaggio epatico
3) Possibile anche per farmaci non idrosolubili
-
60% (v/v) propano-1:2-diol(propilen glicole),
0.5% (w/v) carbossimetilcellulosa,
10% (v/v) Tween80
10% (v/v) alcool etilico,
50% (v/v) dimetilformamide o dimetilsolfossido
CARATTERISTICHE
1)
2)
3)
4)
Il farmaco deve essere stabile a pH acido
Effetto di primo passaggio epatico
Possibile anche per farmaci non idrosolubili
Per trattamenti cronici può essere preferibile
l’aggiunta del farmaco a cibo o acqua (possibili
problemi: imprecisione della dose assunta; anoressia;
palatabilità)
