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Human pain models are valuable tools used to assess the analgesic potential of novel compounds and predict their clinical efficacy, especially when used in an integrated manner. Although implementation of these models is complex, with proper execution, the pain models described in this protocol can provide predictive and reliable results.
modelos de dor humana são úteis na avaliação do efeito analgésico de drogas, proporcionando informação sobre farmacologia da droga e identificar populações terapêuticos potencialmente adequados. A necessidade de utilizar uma bateria completa de modelos de dor é destacado por estudos em que apenas um único modelo de dor, pensou se relacionar com a situação clínica, demonstra falta de eficácia. Não existe um único modelo experimental pode imitar a natureza complexa da dor clínica. A, multi-modal da bateria tarefa dor integrada aqui apresentada engloba a tarefa estimulação elétrica, a tarefa estimulação de pressão, tarefa pressor frio, o modelo inflamatório UVB, que inclui uma tarefa térmica e um paradigma para inibitória condicionado modulação da dor. Estes modelos de dor humana foram testados quanto à validade predicativa e fiabilidade, tanto no seu próprio direito e em combinação, e pode ser utilizado repetidamente, rapidamente, em suma sucessão, com a carga mínima para o objecto e com uma quantidade modestade equipamento. Isto permite que um medicamento seja completamente caracterizado e perfilado para efeito analgésico que é especialmente útil para drogas com um novo mecanismo ou não testada de acção.
modelos de dor humana são úteis na avaliação de analgésicos, fornecendo informação sobre farmacologia da droga e identificar populações terapêuticos potencialmente adequados. No entanto, o campo é atormentado por estudos que forneçam resultados inconsistentes. A razão para estas diferenças foi colocado para baixo para o uso de diferentes métodos de avaliação da dor e diferentes populações sujeitas 22. Para prever corretamente analgesia clínica, é necessário o modelo de dor direita. 2,13 No entanto, a seleção modelo de dor à base de mecanismo tem levado a muitas falhas na previsão de eficácia clínica 11.
A necessidade de utilizar uma bateria completa de modelos de dor é destacado por estudos em que apenas um único modelo de dor, pensou se relacionar com a situação clínica, demonstra falta de eficácia. Não existe um único modelo experimental pode replicar a natureza complexa da dor clínica. Portanto, um modelo de dor não pode ser utilizado exclusivamente para a tela do Pharmacological mecanismo de acção de um composto destina-se a tratar a dor clínica. Além disso, a utilização de um painel de modelos de dor permite que um medicamento seja completamente caracterizado e perfilada. Isto é especialmente útil para medicamentos que tenham um novo mecanismo ou não testada de acção.
Existem vários paradigmas para a apreciação da validade de animal ou modelos humanos da doença, tais como a investigar a previsão, construir, concomitante ou convergente, discriminante, etiológico e validade de face de um modelo 5. Um modelo de dor pode ser considerado de maior valor e mais relevantes para doenças humanas as mais critérios que ele satisfaz. No entanto, uma medida mais simples de validade é avaliar a validade preditiva do modelo e confiabilidade 6.
Com o desenvolvimento da primeira fase de droga também há outras considerações que precisam de ser tomadas em consideração para avaliar o valor de uma medição farmacodinâmica. A avaliação não deve serdemasiado onerosa, não deve demorar muito tempo, e os resultados devem ser rapidamente avaliável coleta de dados automatizada e segura é desejável. Além disso, a capacidade de testar vários assuntos requer simultaneamente o equipamento que é tecnicamente padronizado e bem caracterizado 7.
Embora existam outras baterias dor evocados, o seu objectivo é mais voltada para a classificação de dor e para avaliar os mecanismos da dor fisiopatológicos 19. No entanto, outras baterias pretendem representar uma ampla gama de fisiopatologia, incluindo modelos de dor para muscular e visceral dor 4. Embora apropriado para o teste em situações agudas, a sua natureza não invasiva torná-las adequadas para o teste várias vezes por períodos mais longos.
Os modelos de dor aqui apresentados satisfazer muitos dos critérios acima mencionados, tornando-os especialmente úteis para estudos clínicos em indivíduos saudáveis e em pacientes. A bateria tarefa dor multi-modal que é pressentido aqui engloba a tarefa estimulação elétrica, a tarefa estimulação de pressão, tarefa pressor frio, modelo inflamatório UVB, que inclui uma tarefa térmica e uma modulação inibitória da dor condicionado (CIPM) de paradigma que tira proveito das interações entre as tarefas Os modelos de dor humanos aqui apresentados foram testado para validade predicativo e confiabilidade, tanto em seu próprio direito e em combinação.
declaração de ética: Procedimentos envolvendo seres humanos foram aprovados pela Stichting Beoordeling Ethiek Biomedisch Onderzoek (Fundação BEBO) e do Centro Médico da Universidade de Leiden.
1. As tarefas de avaliação integrada Dor
NOTA: A tarefa de administração e interface é baseada em software Spike2 e um conversor analógico-para-digital que executa as conversões necessárias para estímulo desencadeador e gravação de sinal. Isso garante a administração uniforme de tarefas, captura de dados, manipulação e armazenamento, e normalizar a entrega de tarefas, controlando o equipamento de geração de estímulo ao apresentar instruções para o assunto e feedback sobre posição do cursor através de um segundo monitor.
NOTA: Execute as tarefas de curto sucessão e na ordem apresentada. A duração da realização de todas as tarefas é de aproximadamente 30 min.
Limite | Instruções verbais ao assunto (durante o treinamento e como um lembrete) | Resultando pontuações Evas |
PDT (limiar de detecção Pain) | "Comece a mover o Evas-slider quando a primeira mudança na sensação de não-doloroso dolorosa é sentida" | > 0 (= 1) |
PTT (Dor Tolerância Threshold) | "Quando a intensidade da dor não é mais tolerável" | 100 (dor insuportável) |
Pós-tarefa VAS | "Um exemplo do pior dorimaginável poderia ser um tratamento cirúrgico sem anestesia "* | max 100 (pior dor imaginável) |
Quadro 1. Definições padrão de VAS-âncora pontos * A dor é uma experiência pessoal única.; esta definição é fornecida apenas para fornecer um quadro consistente (nociceptiva) de referência e é escolhido como um pouco nega experiências de perda, sofrimento psicológico e dor vicária 3.
2. Estimulação Elétrica Task
NOTA: A tarefa foi mostrado para avaliar principalmente nocicepção gerada a partir das fibras aferentes sensoriais delta e C, as quais passam sinais nociceptivos da periferia para a medula espinhal. As fibras Aδ conduzir o sinal de modo relativamente rápido, causando a localização acentuada da dor e da espinal resposta rápida, que é percebida durante um estímulo eléctrico 9 transcutânea. O método de estimulação eléctrica baseia-se no me thods anteriormente descrito 15.
3. Pressão Estimulação Task
ntent "> NOTA: Este método de indução de dor por pressão tem sido demonstrado para avaliar principalmente nocicepção gerado a partir do músculo com contribuição mínima por nociceptores cutâneos 17 e baseia-se em métodos descritos anteriormente 16.4. Fria pressoras Task
NOTA: A tarefa de pressão ao frio envolve a submersão de uma extremidade (geralmente uma mão) em água fria. Ele é utilizado em estudos clínicos para investigar as respostas cardiovasculares e nocicepção. É também um método para induzir a ICPM (anteriormente conhecido como controle inibitório nocivo difuso (CIND) -like efeito) 18. O método de dor de pressão ao frio é baseado na PREVI métodosriormente descrito 8,10.
5. condicionado Dor Modulation Paradigm
NOTA: ICPM é a ativação do mecanismo de dor-moduladora, como parte do descendente sistema de analgesia endógena 18. O grau de ICPM é avaliado comparando os limiares de dor elétricos para o único paradigma de estímulo antes e depois da tarefa de pressão ao frio.
6. ultra-violeta modelo de inflamação
NOTA: O UVB "queimadura solar" modelo é um modelo de dor em que o eritema é induzida na pele pela exposição da pele à luz UVB de uma maneira bem controlada e reprodutível. Esta exposição provoca alterações nopele que conduz à percepção de dor a ser intensificada na área afectada (hiperalgesia primária) e é utilizado como biomarcador para a dor inflamatória. Este modelo de inflamação baseia-se nos métodos descritos anteriormente 4. Informar os participantes que a exposição UVB podem deixar de longa duração (6 - 12 meses) da pele marcação / curtimento e que a exposição ao UVB, em geral, tem sido associada ao envelhecimento prematuro da pele e câncer de pele.
Tipo de pele | Eu | II | III | IV |
Dose | ||||
# 1 | 64 | 126 | 176 | 234 |
# 2 | 91 | 177 | 248 | 330 |
# 3 | 128 | 251 | 351 | 467 |
# 4 | 181 | 355 | 496 | 660 |
# 5 | 256 | 502 | 702 | 934 |
# 6 | 362 | 710 | 993 | 1321 |
Tabela 2. UVB Dose Regimen Por tipo de pele (mJ / cm 2)
7. assuntos
NOTA: Para além dos critérios de seleção padrão e para garantir uma população sujeita razoavelmente homogêneo os seguintes critérios de exclusão devem ser considerados. Excluir indivíduos que preencham os seguintes critérios:
NOTA: A menos que con-indicadas, as mulheres devem ser incluídos e, se possível ciclo menstrual deve ser ou monitorados ou controlados para (por exemplo, testes apenas durante a fase lútea).
Tarefa | endpoints |
Endpoints primários | |
Tarefa térmica (Pele Normal) | PDT |
Tarefa térmica (pele UVB) | PDT |
Tarefa elétrica (compressor pré-frio) | PTT |
Tarefa pressão | PTT |
Frio pressoras Task | PTT |
Endpoints secundários | |
Tarefa elétrica (compressor pré-frio) | PDT, AUC, e pós-tarefa VAS |
Tarefa pressão | PDT, AUC, e pós-tarefa VAS |
Frio pressoras Task | PDT, AUC, e pós-tarefa VAS |
Condicionado Dor modulação da resposta (mudança do pré-elétrica e de imprensa pós-frioou) | PDT, AUC, e pós-tarefa VAS |
Tabela 3. As variáveis de resultado (Endpoints), definido para um estudo. Dor Detection Threshold (PDT), Dor Tolerância Threshold (PTT), Área Sob a Escala Analógica (VAS) de dor Curve Visual (AUC), e pós-tarefa VAS.
O desfecho primário de interesse é o PTT para a estímulos elétricos, pressão e tarefas pressão ao frio, eo PDT para os estímulos térmicos (calor) na pele normal e expostos ao UVB (Tabela 3). Os dados recolhidos a partir da avaliação modelo de dor devem ser resumidos de forma descritiva (valores e mudança de base absolutos) pelo tempo e pelo tratamento. Além disso, os gráficos que mostram a média (95% de intervalo de confiança IC) () resultado e a alteração média da linha de base (IC 95%) em cada ponto de tempo por tratamento deverá ser apresentada (ver Figuras 1 e 2).Os resultados seguintes de tratamento com placebo deve ser relativamente estável ao longo do dia de estudo (Figuras 1 e 2). Respostas analgésicas, ou seja, os aumentos na PDT ou PTT, deveria reflectir as propriedades farmacocinéticas da droga. Para a tarefa de pressão ao frio, o relativamente rápido início de acção e uma meia-vida curta de fentanil e a cetamina está reflectido no aumento do tempo de PTT (Figura 1). Em contraste, o aumento do PTT, após a administração de pregabalina espelha a farmacocinética dessa droga que tem um Tmax mais longo e uma meia-vida (Figura 2). A insensibilidade conhecido da tarefa de pressão ao frio para outros analgésicos são mostrados por haver pouca alteração em relação ao placebo (Figura 1 e 2). No entanto, as outras tarefas nesta bateria são sensíveis a esses medicamentos, por exemplo, o modelo UVB capta as propriedades analgésicas do ibuprofeno NSAID (dados em arquivo), permitindo a droga para ser totalmente caracterizada. >
Dependendo do projeto final do estudo, analisar os pontos de extremidade com um modelo misto de variância (ANOVA) com o tratamento, o tempo, o sexo, o tratamento por tempo e tratamento por sexo como fatores fixos, com sujeito, sujeitos por tratamento e sujeito pelo tempo como factores aleatórios e com a medição da linha de base média como covariável.
Figura 1. Efeito da intravenosa Analgésicos em limiares de tolerância ao frio pressoras dor. Claro tempo Exemplo da alteração média do perfil da linha de base no meio de mínimos quadrados (95% barras de erro CI) para o limiar de tolerância à dor para a tarefa de pressão ao frio após 30 min a administração intravenosa de placebo (círculo cinza), (S) -ketamine 10 mg (triângulo verde), fentanil 3 mg / kg (quadrados magenta) e fenitoína 300 mg (diamante azul).com / files / ftp_upload / 53800 53800fig1large.jpg "target =" / _ blank "> Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2. Efeito de analgésicos orais sobre limites de tolerância fria pressoras dor. Claro tempo Exemplo da alteração média do perfil da linha de base em médias dos quadrados mínimos (95% barras de erro CI) para o limiar de tolerância à dor para a tarefa de pressão ao frio após a administração oral de placebo ( círculo cinza), imipramina 100 mg (triângulo verde), ibuprofeno 600 mg (magenta quadrado), ea pregabalina 300 mg (diamante azul). por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Para novos e estabelecidos analgésicos igualmente, uma abordagem de perfil é proposto que utiliza modelos de dor multimodal fiáveis e preditivos. Em contraste com outras tarefas de dor mais onerosas, tais como modelos de dor visceral hiperalgesia química (por exemplo, capsaicina, factor de crescimento nervoso) ou, as tarefas dor referida no presente protocolo podem ser utilizados repetidamente, de forma rápida, de curta sucessão, com a carga mínima para o objecto e com uma quantidade modesta de equipamento. Ao utilizar uma bateria de biomarcadores de dor tal como a mencionada no presente protocolo, as relações (plasma) de concentração-efeito pode ser estabelecido levando a uma melhor estimativa da actividade farmacológica de um fármaco. Deste modo, as escolhas mais racionais pode ser feita em relação ao efeito terapêutico de uma droga, em vez de simplesmente usando dados obtidos em animais e a dose máxima tolerada derivado de eventos adversos 7.
O projeto de um estudo clínico utilizando esses modelos de dor precisa de cuidado consideration. Embora os modelos de dor acima mencionadas proporcionam uma base adequada para o rastreio de fármacos potencialmente analgésicos, outros factores devem ser considerados, especialmente tendo em conta os mecanismos farmacológicos da droga e a sua farmacocinética 21. A prática padrão para a pesquisa de analgésicos deve ser aplicada, incluindo o uso de controles positivos e concepção de estudos que estão randomizados (balanceada, quando aplicável), controlado por placebo e duplo-cego. Além disso, é essencial que as tarefas são realizadas dor de forma consistente entre sujeitos, com instruções normalizadas e condições ambientais. Enquanto houver o risco de uma interação entre as tarefas por exemplo, sensibilização ou efeitos aditivos, design cuidadoso estudo e entrega consistente das tarefas minimiza isso. De facto, uma destas interacções é aproveitado neste bateria incorporando o paradigma ICPM.
Ao decidir incluir tarefas dor em um estudo, ofardo global do estudo devem ser considerados como isso pode restringir o número de braços de tratamento ou o número de vezes que uma tarefa seja repetida. Se forem utilizadas outras tarefas, por exemplo, as medidas de sedação ou estado de alerta, isso pode limitar o número total de tarefas que um sujeito pode executar dentro de um dia de estudo; isso é especialmente verdadeiro se outros do que adultos saudáveis populações estão incluídas, por exemplo, adolescentes ou pacientes com dor crônica.
Uma série de tarefas dor validados no início do desenvolvimento de drogas é crucial para colmatar achados no laboratório e aqueles na situação clínica, fornecer informação valiosa no que respeita ao mecanismo de acção de uma nova droga, escolher a população de pacientes mais aplicáveis a ser estudado e apurar o teste nociceptiva mais relevante para PK intensa modelagem mais / PD. PK modelagem / PD pode ser utilizado para identificar respondedores e não-respondedores, melhor estimar o tempo de curso da analgesia ou auxílio na development de diferentes formulações 12. Ao caracterizar analgésicos em indivíduos saudáveis e em pacientes, pode ser estabelecida uma ligação entre o desenvolvimento translacional fase inicial e na clínica. Ele também pode ser usado para proporcionar informações sobre a fisiologia e patofisiologia da dor nestas populações 14. Eventualmente, a capacidade de vincular o perfil de eficácia de um medicamento para o perfil de dor de um paciente pode ajudar a orientar tratamentos individualizados no futuro 1.
modelos de dor humana são valiosas ferramentas utilizadas para avaliar o potencial analgésico dos compostos novos e prever a sua eficácia clínica. Embora a implementação destes modelos pode ser complexo e multifacetado, com execução adequada, esses modelos de dor pode fornecer resultados preditivos e confiáveis.
The authors have nothing to disclose.
Nós gostaríamos de agradecer a Esther Davidse, Michiel Weber, Rens Batist, Joop van Gerven e todos os outros funcionários envolvidos no desenvolvimento destas tarefas de dor.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Analogue–to-digital converter | Cambridge Electronic Design (CED), Cambridge, UK | Power1401mkII | |
eVAS slider | Cambridge Electronic Design (CED), Cambridge, UK | custom built | |
Ag-AgCl electrodes | 3M Health Care, St Paul, Canada | Ag-AgCl Red Dot™ 2560 Electrodes | |
Ohmmeter | Generic device | Not applicable | |
Constant current stimulator | Cambridge Electronic Design (CED), Cambridge, UK | DS5 | |
11 cm wide tourniquet cuff | VBM Medizintechnik GmbH, Sulz, Germany | REF 20-90-722 | modified with Y-tube connector (REF 88404) so both chambers fill simultaneously |
Electro-pneumatic regulator | SMC Corporation, Tokyo, Japan | ITV1030-31F2N3-Q | |
Warm water bath & thermostat | LAUDA, Germany | Ecoline E125 | |
Cold water bath and thermostat | LAUDA, Germany | Ecoline E212 | |
35 cm tourniquet | VBM Medizintechnik GmbH, Sulz, Germany | REF 20-54-711 | |
Florescent tubes | Philips, Eindhoven, Netherlands | 36W TL01 Narrow-band | |
30 mm x 30 mm thermode | Medoc, Israel | TSA-II (2001) Neurosensory Analyzer | |
Skin preparation gel | Weaver and Company | Nuprep | |
Sphygmomanometer | Generic device | Not applicable |
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