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)