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
