Kristiina Haasio, ELT, FaM

3.11.2015

Rotan osuus

lääkkeiden

kehityksessä

• Miksi juuri rotta?

• Rotan tehtävät lääketeollisuuden tutkimuksessa

• Mikä säätelee rotan käyttöä lääketeollisuudessa?

• Mitä rottatutkimukset ennustavat?

Rotan vuosi 2008

(Esityksen kuvat netistä)

• Rottaa on käytetty lääketieteellisessä tutkimuksessa 1800-luvulta

lähtien; kun se valjastettiin eläinkokeelliseen tutkimukseen, se oli

tuholainen; tällä hetkellä taustatietoa rotasta on huikeasti

• Rotta on sopivan kokoinen, on aikuinen muutaman kuukauden

iässä, lisääntyy hyvin, on ystävällinen ja suhteellisen helppo

ylläpitää

• Ensimmäiset tutkimukset liittyivät

oppimiseen, ruokintaan/ravitsemukseen,

lisääntymiseen ja genetiikkaan

• Rotan fysiologia on verrattavissa

ihmisen fysiologiaan

Miksi juuri rotta?

3.11.2015 2 krisha

Lister Hooded

3.11.2015 3 krisha

Sprague-Dawley farmi 1925 Wistar-instituutti 1906

Molemmat kannat ovat

• ulkosiittoisia

• albiinoja

• eniten käytettyjä tieteellisessä tutkimuksessa

Erityiskantoja, joita käytetään tutkimuksessa

esim. Obese Zucker rotta

Seitsemäs kertomus Euroopan unionin jäsenvaltioissa

kokeisiin ja muihin tieteellisiin tarkoituksiin käytettyjen

eläinten lukumäärää koskevista tilastoista (2011)

3.11.2015 4 krisha

Eläimiä käytetty 11.5 milj

Suomessa 145 000 (2014)

Lääketeollisuus alle 5%,

näistä jyrsijöitä n. 85 %

http://www.mmm.fi/fi/index/etusivu/elaimet/koeelaimet.html

Lääkekehitysprosessi

– lääkkeitä sekä ihmisille että eläimille

3.11.2015 5 krisha

Lääkkeiden tulee olla tehokkaita ja turvallisia

Annokset eläintutkimuksiin perustuvat solu- ja kudostutkimuksiin in vitro,

in silico –analyysiin, tietopankkien dataan

Rotan kudoksia ja soluja käytetään eläintutkimusten lisäksi; myös rotan

erikoistumattomia kantasoluja

Tavoite Vaihe Kuvaus Tutkittavien

yhdisteiden

lukumäärä

Eläinten

määrä

Keksinnöt ja

mahdollisten

1 Kohteen määrittäminen -

5-15 %

lääkeaineiden

valinta

2 Mahdollisten lääke-

aineiden identifiointi

1 000 000

Lupaavien

kandidaatti-

3 Johtomolekyylin

identifiointi

1000

60-80 %

lääkeaineiden

karakterisointi

4 Johtomolekyylin

optimointi

200

Valittujen aineiden

turvallisuus

5 Valitaan turvalliset

lääkeaineet

17 10-20 %

Kliiniset 6 Testataan konsepti 12 Yleensä 0

tutkimukset 7 Miten markkinoille 9

ihmisessä 8 Markkinointi 2.2

Lääkekehitykseen käytettävien eläinten osuus (kaikki eläimet)

3.11.2015 6 krisha (Astra-Zeneca 2005)

• Miten valitut lääkeainekandidaatit sitoutuvat CXCR2-

kemokiinireseptoriin?

• Kemokiinit kuljettavat neutrofiilejä (valkosolu)

tulehduskohteeseen esim. astmassa ja nivelrikossa

• In vitro: yhdisteiden identifiointi – sitoutuminen reseptoriin,

sitoutumisen määrä solulinjoissa (hamsterin munuaissolut)

• In vivo: käyttäytyminen elävässä kehossa: yhdiste injisoitiin 3

rottaryhmään (iv ja sc-ryhmät, ”cross-over”) verinäytteet

tiettyinä aikapisteinä

• In vitro: lääkeaineen metabolia sekä rotta- että ihmissoluissa

• In vivo: turvallisuustutkimukset

Uusi lääke, joka sitoutuu CXCR2-reseptoriin ja estää sen

toiminnan (Jin Q et al., 2004)

Lääkeainekandidaatin karakterisaatio, esimerkki

3.11.2015 7 krisha

Farmakokineettiset tutkimukset

3.11.2015 8 krisha

Eläimille annostellaan tutkittavaa ainetta, otetaan verinäytteitä valituissa

aikapisteissä, näytteistä analysoidaan tutkittavan aineen

• pitoisuudet ja/tai

• metaboliitit saadaan

• kuvaaja ajan funktiona

• voidaan ennustaa

• annetun aineen esim.

imeytyminen

erittyminen

Tmax (huippuajankohta)

Cmax (huippupitoisuus)

T1/2 (puoliintumisaika

(Accusampler®)

• Neurodegeneratiiviset sairaudet – oppiminen (Alzheimer)

• Syöpätutkimukset, erit. rintasyöpä

• Diabetestutkimus

• Käyttäytymistutkimukset – masennuslääkkeet, skitsofrenia,

autismi

Eläinmallit – lääkeainekandidaatin teho

3.11.2015 9 krisha

Autismin rottakannat:

Rotilta puuttuu FRMP, sama proteiini,

joka puuttuu Fragile X-syndroomassa,

tai NLGN3, geeni,joka on mutatoitunut

monilla autisteilla

Yhteensä 8 autismimallia

• Verenpaine:

SHR-rotat (sisäsiittoinen Wistar) – verenpaine koholla

Dahl-salt sensitive – verenpaine nousee suolaisella dieetillä

DOCA-suola

• Ateroskleroosi (valtimoimen kovettuma)

Fatty Zucker rats (korkea lipidi ja kolesterolipitoisuus

veressä)

• Cholesterol ester transfer protein (CETP) transgenic rats

(LDL-kolesteroli noussut veressä, HDL laskenut)

• Sydämen hypertrofia, sydäninfarkti-mallit

• Rotalle annetaan tutkittavaa ainetta ja verrokkiainetta –

verinäyte, ultraäänitutkimus, kudostutkimus

Sydän- ja verisuonitautien tutkimus

3.11.2015 10 krisha

Rotan sydämen ultraäänitutkimus

3.11.2015 11 krisha (Esityksen kuvat netistä)

• Kehitettävän lääkeaineen turvallisuus on testattava kahdella

eläinlajilla, joista toinen on ei-jyrsijä (IHC guidelines)

• Akuutti, subakuutti (28 pv), subkrooninen (3 kk), krooninen

toksisuus (12 kk), karsinogeenisuus (24 kk)

• Kaksi/kolme eri annosryhmää, ylimmän annoksen

aiheutettava toksisuutta (esim. painon nousun pysähtyminen)

• Määritettävä mm. kohde-elin ja ylin annos, joka ei aiheuta

muutoksia

• Tutkimuksessa seurataan kliinisiä oireita, veriparametrejä,

kudosmuutoksia; toksikogenomiikka, proteomiikka,

toksisuuden tietokannat antavat taustatietoa

Arvioidaan eläin- ja in vitro-datan avulla annos ja

turvallisuus ihmiselle

Turvallisuustutkimukset

3.11.2015 12 krisha

Viranomaisohjeet ja määräykset & lainsäädäntö

3.11.2015 13 krisha

• Direktiivi 2010/63/EU koe-

eläinten käytöstä

Suomen lainsäädäntöön

sekä laki että asetus

• Euroopan lääketeollisuus

(EFPIA) on sitoutunut 3R-

periaatteisiin

• OECDn, FDAn ja IHCn

ohjeet eläintutkimuksista

lääketeollisuudessa

• GLP-ohjeet eläinten käytöstä

• GMO lainsäädäntö

3R: Russell & Birch, 1959

Suolisto

Virtsatiet

Sydän

Keuhkot

Maksa

Munuaiset

3.11.2015 krisha 14

Mitä rotta voi ennustaa?

Geneettinen homologia = samankaltaisuus

– hiiri 98%, rotta vs. ihminen?

Mitä keinoja meillä on:

• Geeniekspressiotutkimukset

• Proteiinitutkimukset

• Metaboliitit (sisäiset & lääkeaineet)

• Kudosnäytteet

• Veri- & virtsanäytteet

• In vitro-tutkimukset

solut/kudokset

• In silico – ennustavuus

• Tietojärjestelmät,

tietopankit

Kysymyksiä?

3.11.2015 15 krisha